Lāzera griešana + liekšanas prese pret mīkstās veidnes štancēšanu pret CNC apstrādi zem 500 gabalu lokšņu metāla prototipam

Izslēdziet jebkuru procesu, kura sākotnējās instrumentēšanas izmaksas nevar pamatot zem 500 gabaliem

Uzstādīšanas un instrumentēšanas izmaksas rodas neatkarīgi no daudzuma, tāpēc mazā apjomā tās dominē cenā par detaļu. Lāzera griešana izvairās no speciālas stingrās instrumentēšanas, bet tomēr prasa CAD/CAM programmēšanu, izkārtošanu (nesting), iekārtas uzstādīšanu un materiāla sagatavošanu¹³.

Štancēšanai nepieciešamas speciālas veidnes ar lielākām sākotnējām instrumentēšanas izmaksām¹³. CNC apstrāde nes minimālu sākotnējo ieguldījumu¹.

Mazapjoma ražošanai 1-10 vienību diapazonā uzstādīšanas izmaksas bieži ir lielākā pozīcija, jo iekārtas jāprogrammē un instrumentēšana jāuzstāda neatkarīgi no tā, vai pasūtījums ir viena detaļa vai desmit¹⁴. Tieši tāpēc nelielas 3-5 vienību partijas pasūtīšana bieži dod daudz zemāku cenu par detaļu nekā viens etalona paraugs¹⁴.

Mehānisms ir tas pats visiem trim ceļiem: fiksētās izmaksas sadalās lielākā gabalu skaitā. Atšķirība ir fiksēto izmaksu apjomā.

Lāzera griešanai un CNC apstrādei ir minimāls sākotnējais ieguldījums¹, kamēr štancēšanas speciālā veidne ir saistības, kas atmaksājas tikai augot apjomam¹. Zem 500 gabaliem pircējs maksā par uzstādīšanu jebkurā gadījumā; jautājums ir, vai tam virsū pievienot veidni.

Izlemjiet, vai dizains ir pietiekami fiksēts, lai saistītos ar veidni

Lāzera griešana ļauj pārmaiņas caur CAD faila un griešanas programmas atjauninājumiem, kamēr štancēšanas dizaina pārmaiņa pēc veidnes pabeigšanas var prasīt instrumentēšanas modifikāciju un papildu inženiertehnisko laiku¹³. Tieši šī atšķirība ir galvenais iemesls, kāpēc ceļu vada dizaina stabilitāte, ne tikai daudzums.

Kad dizaini vēl mainās bieži vai daudzumi ir ļoti ierobežoti, lāzera griešana var būt labāks pirmais solis, jo tā izvairās no instrumentēšanas ieguldījuma un ļauj ātrākas dizaina korekcijas¹⁶. Ražošanas instrumentēšanu apstiprināt tikai pēc tam, kad CAD dizains ir pilnībā fiksēts²⁷.

Arī elementu komplekts ir svarīgs. Lāzera griešana galvenokārt veido plakanus 2D profilus un var prasīt papildu liecšanu, atmiršanu, metināšanu vai montāžu, kamēr štancēšana var apvienot griešanu, puncēšanu, liecšanu, formēšanu un štancēšanu (coining) veidnē¹³.

Dizaina elementi, kā lieces, izliekumi, savilcumi, caurumi, rievas, izgriezumi, cilpas, stūru noapaļojumi, atbrīvojuma griezumi un dobumiņi, kopā ar procesa izvēli nosaka sasniedzamās pielaides un izmaksas, un leņķa rādiuss un atsperīgums jārisina projektēšanas posmā¹⁸. Ja prototips vēl tiek pārgriezts, veidne ieliedz ģeometriju, kas var neizturēt nākamo dizaina izskatīšanu.

Pārbaudiet, vai detaļas pielaides un malas prasības ļauj izvēlēto ceļu

Pielaides ap ±0.05 mm var būt sasniedzamas uz plāna nerūsējošā tērauda kontrolētos lāzera apstākļos, kamēr tā pati pielaides uz biez konstrukciju tēraudu var prasīt sekundāru apstrādi⁵. Viss, kas zem ±0.005 in, parasti prasa CNC apstrādi, nevis tikai formēšanu vai liešanu²¹.

Standarta štancēšanas pielaides apmierina lielāko daļu prasību, bet stingras apstrādes līmeņa pielaides daudzām īpašībām iznīcinā lielu daļu štancēšanas ātruma priekšrocības¹.

Mehānisms aiz lāzera skaitļa ir biezums: plāna loksne ātri reaģē uz siltuma ievadi un var deformēties, ja enerģijas blīvums ir pārāk augsts, kamēr bieza loksne prasa vairāk jaudas un nes platāku griezuma rievu un iespējamu konusu⁵. Tāpēc tā pati nominālā pielaides nav vienlīdz sasniedzama visā biezuma diapazonā.

Arī malas stāvoklis atšķiras: lāzera griešana dod termiski grieztas malas, kas var ietvert siltuma ietekmētas zonas, izdedžus vai oksidāciju atkarībā no iestatījumiem, kamēr štancēšana dod mehāniski grieztas malas ar apli, pulēto zonu, lūzuma zonu un iespējamu izbērumu¹³. Ja zīmējums prasa apstrādātu virsmu vai malu bez izbēruma, budžetā iekļaujiet sekundāru operāciju lāzera ceļam.

Nevienavots šajā komplektā nesniedz liekšanas preses lieces pielaides vai mīkstās veidnes štancēšanas pielaides, tāpēc šie rādītāji jānāk no piegādātāja.

Saskaņojiet elementu komplektu ar ceļu un saskaitiet sekundārās operācijas

Plakana sagatave ar liecēm ir dabiskais lāzera griešanas plus liekšanas preses iznākums. Tas nozīmē, ka detaļa ar reljefiem, štancēšanu (coining) vai vairākām formētām īpašībām vienā triecienā ir štancēšanas formas detaļa, kamēr detaļa, kas būtībā ir saliekams kronšteins, ir lāzera-plus-preses detaļa.

Dizaina elementi un procesa izvēle kopā nosaka sasniedzamās pielaides un izmaksas, un biezums nosaka minimālo leņķa rādiusu, caurumu izmērus, atvara garumu un to, kuri ražošanas procesi ir dzīvotspējīgi¹⁸. Praktiskā pārbaude ir uzskaitīt katru elementu zīmējumā un atzīmēt, vai izvēlētais ceļs to rada primārajā operācijā vai sekundārajā.

Katra sekundārā operācija pievieno uzstādīšanu, apstrādes soli un pielaides uzkrāšanos. Ja saraksts ir garš, izmaksu atstarpe starp ceļiem sašaurinās, jo lāzera ceļš maksā par tām pašām operācijām, ko būtu integrējusi veidne.

Izlemjiet, vai prototipa ceļš var nest detaļu pārtilkšņu ražošanā

Izmaksu virziens par detaļu ir konsekvents starp minētajiem avotiem. Mazos daudzumos lāzera griešana plus liekšanas prese uzvar elastībā un minimālās instrumentēšanas izmaksās; pieaugot apjomiem, amortizētās speciālās štancēšanas instrumentēšanas izmaksas kļūst konkurētspējīgas; lielos apjomos ekonomika strauji novirzās uz štancēšanu, jo prese cikls paliek ātrs, kamēr instrumentēšanas izmaksas sadalās lielākā detaļu skaitā¹.

Štancēšana piedāvā zemākās izmaksas par detaļu pie apjoma, un virs pāris tūkstošiem gabalu pāreja uz štancēšanu var samazināt izmaksas par detaļu par 50-90%¹⁹. Zem 5,000 gabaliem vienas operācijas veidnes vai vienkārša posmu instrumentēšana kļūst praktiska, bet manuāla vai robotizēta pārnese starp sekundārajām operācijām palielina darbaspēka izmaksas un apstrādes mainīgos²⁷.

Agrīniem prototipiem un mazapjoma darbiem jāizmanto lāzera griešana, CNC puncēšana un standarta liekšanas preses liecēšana, jo tie prasa minimālu uzstādīšanu un ļauj ātras dizaina iterācijas, kaut vienības cena paliek augsta²⁷. Pārejas punkts, ko avoti apraksta, atrodas pie pāris tūkstošiem gabalu vai vairāk¹⁹²⁷, virs pircēja zem 500 gabalu joslas.

Tas nozīmē, ka prototipa ceļam nav jābūt ražošanas ceļam. Pircējam jāplāno pāreja, nevis jāpieņem, ka prototipa process mērogojas.

Ko pieprasīt no katra piegādātāja, pirms atbrīvojat pasūtījumu

Avoti dod virzienu, bet ne skaitļus zem 500 gabalu joslai, tāpēc trūkstošie rādītāji jānāk līdzi piedāvājumam. Katram kandidātam pieprasiet zemāk uzskaitītos vienumus un salīdziniet atbildes uz to pašu detaļu un to pašu zīmējumu.

Ko avoti patiešām kvantificē diviem lokšņu ceļiem

Tabula zemāk atdala īpašības, ko minētie avoti raksturo lāzera griešanai plus liekšanas presei, no tām, ko tie raksturo štancēšanai. Šūnas, kas atzīmētas kā nepublicētas, ir pierādījumu atstarpes, nevis nulles.

Kur avoti nav vienisprādzā, vai štancēšana pieder zem 500 gabalu prototipam

Abas pozīcijas zemāk nav saskaņotas minēto avotu. Pircējam nevienprātību jāuztver kā jautājumu piegādātājiem, nevis kā noslēgtu noteikumu.

What the sources do not establish

• Nav skaitlisku instrumentēšanas vai uzstādīšanas izmaksu lāzera griešanai, liekšanas presei, mīkstās veidnes štancēšanai vai CNC apstrādei.
• Nav izmaksu rādītāju par detaļu 1-50, 50-200 vai 200-500 gabalu joslām.
• Nav procesam specifisku izpildes termiņu no pasūtījuma līdz pirmajam paraugam vai ražošanas daudzumiem, ieskaitot instrumentēšanas izgatavošanas laiku.
• Nav liekšanas preses lieces pielaides vai mīkstās veidnes štancēšanas pielaides rādītāju.
• Nav virsmas apstrādes specifikāciju (Ra vērtības) nevienam procesam.
• Nav biezuma ierobežojumu vai materiālu saderības matricas pa procesiem.
• Nav skaitlisku dizaina noteikumu (minimālais leņķa rādiuss, attālums no cauruma līdz malai, minimālais elementa izmērs) nevienam procesam.
• Nav kontroles metožu vai sertifikāciju, kas norādītas tieši lāzera griešanai, liekšanas preses formēšanai, mīkstās veidnes štancēšanai vai vispārējiem CNC prototipu piegādātājiem.
• Nav skaidras pārtilkšņu ražošanas norādījuma zem 500 gabalu joslai.
• Neviens avots tieši uzrunā mīkstās veidnes štancēšanu (uretāns, kirksite, 3D drukāta instrumentēšana) — tikai vispārīgu īso sēriju štancēšanu.
• Vai mīkstās veidnes štancēšana ir vai nav izmaksu efektīva zem 500 gabaliem, nav atrisināts minētajos avotos; to norādītie pārejas punkti atrodas pie pāris tūkstošiem gabalu vai vairāk, ārpus pircēja diapazona.