In questo articolo, daremo un'occhiata a diverse tecnologie e materiali utilizzati per produrre parti per la produzione, i loro benefici, le cose da considerare e altro ancora.
Introduzione
Parti di produzione per la produzione-nota anche come parti di uso finale-si riferisce al processo di utilizzo delle materie prime per creare una parte progettata e prodotta per essere utilizzata in un prodotto finale, al contrario di un prototipo o modello. Dai un'occhiata alla nostra guida alla produzione di prototipi iniziali per saperne di più.
Per garantire che le tue parti funzionino in un ambiente del mondo reale-come parti di macchinari, 副标 componenti del veicolo, prodotti di consumo o qualsiasi altro scopo funzionale-la produzione deve essere affrontata con questo in mente. Per produrre parti con successo ed efficiente per la produzione, è necessario prendere in considerazione i materiali, la progettazione e i metodi di produzione per assicurarsi di soddisfare i requisiti funzionali, di sicurezza e di qualità necessari.
Selezione di materiali per parti di produzione
I materiali comuni per parti destinati alla produzione comprendono metalli come acciaio o alluminio, materie plastiche come ABS, policarbonato e nylon, compositi come fibra di carbonio e fibra di vetro e alcune ceramiche.
Il materiale giusto per le parti di uso finale dipenderà dai requisiti specifici dell'applicazione, nonché dal suo costo e disponibilità. Ecco alcune proprietà comuni da considerare quando si selezionano materiali con cui produrre parti per la produzione:
Forza. I materiali dovrebbero essere abbastanza forti da resistere alle forze a cui una parte sarà esposta durante l'uso. I metalli sono buoni esempi di materiali forti.
Durata. I materiali dovrebbero essere in grado di resistere all'usura nel tempo senza degradare o abbattere. I compositi sono noti sia per la durata che per la forza.
Flessibilità. A seconda dell'applicazione della parte finale, potrebbe essere necessario flessibile un materiale per adattarsi al movimento o alla deformazione. Plastiche come policarbonato e nylon sono note per la loro flessibilità.
Resistenza alla temperatura. Se la parte sarà esposta a temperature elevate, ad esempio, il materiale dovrebbe essere in grado di resistere al calore senza sciogliersi o deformare. L'acciaio, gli addominali e la ceramica sono esempi di materiali che presentano una buona resistenza alla temperatura.
Metodi di produzione per parti per la produzione
Vengono utilizzati quattro tipi di metodi di produzione per creare parti per la produzione: produzione sottrattiva, produzione additiva, formazione dei metalli e fusione.
Produzione sottrattiva
La produzione sottrattiva - nota anche come produzione tradizionale - comporta la rimozione di materiale da un pezzo di materiale più ampio fino a raggiungere una forma desiderata. La produzione sottrattiva è spesso più veloce della produzione additiva, rendendolo più adatto alla produzione di lotti ad alto volume. Tuttavia, può essere più costoso, soprattutto quando si considerano i costi di strumenti e di configurazione e generalmente produce più rifiuti.
I tipi comuni di produzione sottrattiva includono:
Macurizzazione del controllo numerico del computer (CNC). Un tipo di lavorazione a CNC, la fresatura CNC prevede l'uso di uno strumento di taglio per rimuovere il materiale da un blocco solido per creare una parte finita. È in grado di creare parti con alti gradi di precisione e precisione in materiali come metalli, materie plastiche e compositi.
Servizio di svolta CNC. Anche un tipo di lavorazione a CNC, la svolta CNC utilizza uno strumento di taglio per rimuovere il materiale da un solido rotante. Viene in genere utilizzato per creare oggetti cilindrici, come valvole o alberi.
Fabbricazione di lamiera. Nella fabbricazione di lamiera, un foglio piatto di metallo viene tagliato o formato secondo un progetto, di solito un file DXF o CAD.
Produzione additiva
La produzione additiva - nota anche come stampa 3D - si riferisce a un processo in cui il materiale viene aggiunto in cima a se stesso per creare una parte. È in grado di produrre forme altamente complesse che altrimenti sarebbero impossibili con metodi di produzione tradizionali (sottrattivi), genera meno rifiuti e può essere più veloce e meno costoso, soprattutto quando si produce piccoli lotti di parti complesse. La creazione di parti semplici, tuttavia, può essere più lenta della produzione sottrattiva e la gamma di materiali disponibili è generalmente più piccola.
I tipi comuni di produzione additiva includono:
Stereolitografia (SLA). Conosciuta anche come stampa 3D in resina, SLA utilizza i laser UV come sorgente luminosa per curare selettivamente una resina polimerica e creare una parte finita.
Modellazione di deposizione fusa (FDM). Conosciuto anche come Fused Filament Fabrication (FFF), FDM costruisce il livello di parti per strato, depositando selettivamente materiale fuso in un percorso predeterminato. Utilizza polimeri termoplastici che sono disponibili in filamenti per formare gli oggetti fisici finali.
Sintering laser selettivo (SLS). Nella stampa 3D SLS, un laser trasmette selettivamente le particelle di polvere di polimero, fondendole insieme e costruendo una parte, strato per strato.
Multi Jet Fusion (MJF). Come tecnologia di stampa 3D proprietaria di HP, MJF può fornire in modo coerente e rapido parti con alta resistenza alla trazione, risoluzione sottile delle caratteristiche e proprietà meccaniche ben definite
Formazione metallica
Nella formazione del metallo, il metallo viene modellato in una forma desiderata applicando la forza attraverso metodi meccanici o termici. Il processo può essere caldo o freddo, a seconda del metallo e della forma desiderata. Le parti create con la formazione metallica presentano in genere una buona resistenza e durata. Inoltre, vi sono in genere meno rifiuti materiali creati rispetto ad altre forme di produzione.
I tipi comuni di formazione metallica includono:
Forgiatura. Il metallo viene riscaldato, quindi modellato applicando la forza di compressione ad esso.
Estrusione. Il metallo viene forzato attraverso un dado per creare una forma o un profilo desiderato.
Disegno. Il metallo viene tirato attraverso un dado per creare una forma o un profilo desiderato.
Flessione. Il metallo è piegato alla forma desiderata tramite una forza applicata.
Casting
La fusione è un processo di produzione in cui un materiale liquido, come metallo, plastica o ceramica, viene versato in uno stampo e lasciato solidificarsi in una forma desiderata. Viene utilizzato per creare parti che presentano alti gradi di precisione e ripetibilità. Il casting è anche una scelta economica nella produzione di grandi dimensioni.
I tipi comuni di casting includono:
Stampaggio a iniezione. Un processo di produzione utilizzato per produrre parti iniettando materiale fuso - spesso in plastica - in uno stampo. Il materiale viene quindi raffreddato e solidificato e la parte finita viene espulsa dallo stampo.
Morire casting. Nella fusione, il metallo fuso viene forzato in una cavità dello stampo ad alta pressione. La fusione di stampo viene utilizzata per produrre forme complesse con alta precisione e ripetibilità.
Progettazione per la produzione e parti per la produzione
La progettazione per la produzione o la produzione (DFM) si riferisce a un metodo ingegneristico per creare una parte o uno strumento con un focus di design, consentendo un prodotto finale che è più efficace ed economico da produrre. L'analisi DFM automatica di ProtoLabs Network consente agli ingegneri e ai progettisti di creare, iterare, semplificare e ottimizzare le parti prima che vengano realizzate, rendendo più efficiente l'intero processo di produzione. Progettando parti più facili da produrre, i tempi di produzione e i costi possono essere ridotti, così come il rischio di errore e difetti nelle parti finali.
Suggerimenti per l'utilizzo dell'analisi DFM per ridurre al minimo i costi della produzione di produzione
Ridurre al minimo i componenti. In genere, meno componenti che una parte ha, più basso è il tempo di assemblaggio, il rischio o l'errore e il costo complessivo.
Disponibilità. Le parti che possono essere prodotte con metodi e attrezzature di produzione disponibili - e che dispongono di design relativamente semplici - sono più facili ed economiche da produrre.
Materiali e componenti. Le parti che utilizzano materiali e componenti standard possono aiutare a ridurre i costi, semplificare la gestione della catena di approvvigionamento e garantire che le parti di sostituzione siano facilmente disponibili.
Orientamento delle parti. Considera l'orientamento della parte durante la produzione. Ciò può aiutare a ridurre al minimo la necessità di supporti o altre funzionalità aggiuntive che possono aumentare i tempi e i costi complessivi di produzione.
Evita i sottosquadri. I sottosquadri sono caratteristiche che impediscono a una parte di essere facilmente rimossa da uno stampo o da un dispositivo. Evitare i sottosquadri può aiutare a ridurre i tempi e i costi di produzione e migliorare la qualità complessiva di una parte finale.
Il costo delle parti di produzione per la produzione
Crescere un equilibrio tra qualità e costo è la chiave nelle parti di produzione destinate alla produzione. Ecco diversi fattori relativi ai costi da considerare:
Materiali. Il costo delle materie prime utilizzate nel processo di produzione dipende dal tipo di materiale utilizzato, dalla sua disponibilità e dalla quantità richiesta.
Utensili. Compresi i costi di macchinari, stampi e altri strumenti specializzati utilizzati nel processo di produzione.
Volume di produzione. In generale, maggiore è il volume delle parti che produci, minore è il costo per parte. Ciò è particolarmente vero per lo stampaggio a iniezione, che offre significative economie di scala per volumi di ordine più grandi.
Tempi di consegna. Parti prodotte rapidamente per progetti sensibili al tempo spesso comportano un costo più elevato rispetto a quelle con tempi di consegna più lunghi.
Ottieni un preventivo istantaneo per confrontare i prezzi e i tempi di consegna per le parti di produzione.
Per creare una parte pensata per la produzione, caricare un file CAD per ricevere un preventivo gratuito e un'analisi DFM completa.
