Neste artigo, daremos unha ollada a varias das tecnoloxías e materiais utilizados para fabricar pezas para a produción, os seus beneficios, as cousas a ter en conta e moito máis.
Introdución
A fabricación de pezas para a produción, tamén coñecida como pezas de uso final, refírese ao proceso de usar materias primas para crear unha peza que está deseñada e fabricada para ser utilizada nun produto final, en oposición a un prototipo ou modelo.Consulte a nosa guía parafabricación de prototipos iniciaispara saber máis sobre isto.
Para garantir que as súas pezas funcionen nun entorno real, como pezas de maquinaria, compoñentes de vehículos, produtos de consumo ou calquera outro propósito funcional, a fabricación debe abordarse tendo isto en conta.Para fabricar pezas para a produción con éxito e eficiencia, debes considerar os materiais, o deseño e os métodos de produción para garantir que cumpre cos requisitos funcionais, de seguridade e de calidade necesarios.
Selección de materiais para pezas de produción
Os materiais comúns para pezas destinadas á produción inclúen metais como o aceiro ou o aluminio, plásticos como o ABS, o policarbonato e o nailon, os compostos como a fibra de carbono e a fibra de vidro e certas cerámicas.
O material axeitado para as súas pezas de uso final dependerá dos requisitos específicos da aplicación, así como do seu custo e dispoñibilidade.Aquí tes algunhas propiedades comúns a ter en conta á hora de seleccionar materiais cos que fabricar pezas para a produción:
❖ Forza.Os materiais deben ser o suficientemente fortes como para soportar as forzas ás que estará exposta unha peza durante o seu uso.Os metais son bos exemplos de materiais fortes.
❖ Durabilidade.Os materiais deben ser capaces de soportar o desgaste ao longo do tempo sen degradarse nin romperse.Os compostos son coñecidos tanto pola durabilidade como pola resistencia.
❖ Flexibilidade.Dependendo da aplicación da parte final, un material pode ter que ser flexible para acomodar o movemento ou a deformación.Os plásticos como o policarbonato e o nailon son coñecidos pola súa flexibilidade.
❖ Resistencia á temperatura.Se a peza estará exposta a altas temperaturas, por exemplo, o material debería ser capaz de soportar a calor sen fundirse nin deformarse.O aceiro, o ABS e a cerámica son exemplos de materiais que presentan unha boa resistencia á temperatura.
Métodos de fabricación de pezas para a produción
Empréganse catro tipos de métodos de fabricación para crear pezas para a produción:
❖ Fabricación subtractiva
❖ Fabricación aditiva
❖ Formación de metal
❖ Casting
Fabricación sustractiva
A fabricación substractiva, tamén coñecida como fabricación tradicional, consiste en eliminar material dunha peza de material máis grande ata conseguir a forma desexada.A fabricación substractiva adoita ser máis rápida que a fabricación aditiva, polo que é máis adecuada para a produción de lotes de gran volume.Non obstante, pode ser máis caro, especialmente cando se consideran os custos de ferramentas e instalación, e xeralmente produce máis residuos.
Os tipos comúns de fabricación substractiva inclúen:
❖ Fresado por control numérico por ordenador (CNC).Un tipo deMecanizado CNC, O fresado CNC implica o uso dunha ferramenta de corte para eliminar material dun bloque sólido para crear unha peza acabada.É capaz de crear pezas con altos graos de exactitude e precisión en materiais como metais, plásticos e compostos.
❖ Torneado CNC.Tamén un tipo de mecanizado CNC, o torneado CNC usa unha ferramenta de corte para eliminar o material dun sólido en rotación.Normalmente úsase para crear obxectos cilíndricos, como válvulas ou eixes.
❖ Fabricación de chapa.Enfabricación de chapa metálica, córtase ou fórmase unha folla plana de metal segundo un plano, normalmente un ficheiro DXF ou CAD.
Fabricación aditiva
A fabricación aditiva, tamén coñecida como impresión 3D, refírese a un proceso no que se engade material sobre si mesmo para crear unha peza.É capaz de producir formas moi complexas que doutro xeito serían imposibles cos métodos de fabricación tradicionais (substractivos), xera menos residuos e pode ser máis rápido e menos custoso, especialmente cando se producen pequenos lotes de pezas complexas.A creación de pezas sinxelas, con todo, pode ser máis lenta que a fabricación substractiva e a gama de materiais dispoñibles é xeralmente menor.
Os tipos comúns de fabricación aditiva inclúen:
❖ Estereolitografía (SLA).Tamén coñecida como impresión 3D de resina, SLA usa láseres UV como fonte de luz para curar selectivamente unha resina de polímero e crear unha peza acabada.
❖ Modelado de deposición fundida (FDM).Tamén coñecida como fabricación de filamentos fundidos (FFF),FDMconstrúe partes capa por capa, depositando selectivamente o material fundido nun camiño predeterminado.Utiliza polímeros termoplásticos que veñen en filamentos para formar os obxectos físicos finais.
❖ Sinterización selectiva con láser (SLS).EnImpresión 3D SLS, un láser sinteriza selectivamente as partículas dun po de polímero, fundíndoas e construíndo unha parte, capa por capa.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).Como tecnoloxía de impresión 3D propietaria de HP,MJFpode entregar de forma consistente e rápida pezas con alta resistencia á tracción, resolución de características finas e propiedades mecánicas ben definidas.
Formación de metal
Na conformación de metais, o metal dáse a forma desexada aplicando forza mediante métodos mecánicos ou térmicos.O proceso pode ser quente ou frío, dependendo do metal e da forma desexada.As pezas creadas con conformación metálica adoitan presentar unha boa resistencia e durabilidade.Ademais, normalmente hai menos residuos materiais que con outras formas de fabricación.
Os tipos comúns de conformación de metal inclúen:
❖ Forxa.O metal quéntase e despois dáselle forma aplicando unha forza de compresión.
❖ Extrusión.O metal é forzado a través dunha matriz para crear a forma ou o perfil desexado.
❖ Debuxo.O metal pásase a través dunha matriz para crear a forma ou o perfil desexado.
❖ Dobrar.O metal dóbrase ata dar a forma desexada mediante unha forza aplicada.
Fundición
A fundición é un proceso de fabricación no que un material líquido, como metal, plástico ou cerámica, bótase nun molde e se deixa solidificar na forma desexada.Utilízase para crear pezas que presentan altos graos de precisión e repetibilidade.A fundición tamén é unha opción rendible na produción de grandes lotes.
Os tipos comúns de fundición inclúen:
❖ Moldeo por inxección.Proceso de fabricación utilizado para producir pezas medianteinxectar fundidomaterial, moitas veces plástico, nun molde.Despois, o material arrefríase e solidifica e a parte rematada é expulsada do molde.
❖ Fundición a presión.Na fundición a presión, o metal fundido é forzado a entrar nunha cavidade do molde a alta presión.A fundición a presión úsase para producir formas complexas con alta precisión e repetibilidade.
Deseño para a fabricabilidade e pezas para a produción
Deseño para fabricación ou fabricabilidade (DFM) refírese a un método de enxeñaría para crear unha peza ou ferramenta centrada no deseño, que permite un produto final máis eficaz e máis barato de producir.A análise automática de DFM de Hubs permite aos enxeñeiros e deseñadores crear, iterar, simplificar e optimizar pezas antes de fabricalas, facendo que todo o proceso de fabricación sexa máis eficiente.Deseñando pezas máis fáciles de fabricar, pódese reducir o tempo e os custos de produción, así como o risco de erros e defectos nas pezas finais.
Consellos para utilizar a análise DFM para minimizar os custos da súa produción
❖ Minimizar compoñentes.Normalmente, cantos menos compoñentes teña unha peza, menor será o tempo de montaxe, o risco ou o erro e o custo global.
❖ Dispoñibilidade.As pezas que se poden fabricar cos métodos e equipos de produción dispoñibles, e que presentan deseños relativamente sinxelos, son máis fáciles e máis baratas de producir.
❖ Materiais e compoñentes.As pezas que usan materiais e compoñentes estándar poden axudar a reducir custos, simplificar a xestión da cadea de subministración e garantir que as pezas de substitución estean facilmente dispoñibles.
❖ Orientación das pezas.Considere a orientación da peza durante a produción.Isto pode axudar a minimizar a necesidade de soportes ou outras funcións adicionais que poden aumentar o tempo e o custo global de produción.
❖ Evitar socavacións.Os socavados son características que impiden que unha peza se quite facilmente dun molde ou dun accesorio.Evitar socavacións pode axudar a reducir o tempo e os custos de produción e mellorar a calidade xeral dunha peza final.
O custo de fabricación de pezas para a produción
Lograr un equilibrio entre calidade e custo é fundamental na fabricación de pezas destinadas á produción.Aquí tes varios factores relacionados cos custos a considerar:
❖ Materiais.O custo das materias primas utilizadas no proceso de fabricación depende do tipo de material utilizado, da súa dispoñibilidade e da cantidade necesaria.
❖ Ferramentas.Incluíndo o custo de maquinaria, moldes e outras ferramentas especializadas utilizadas no proceso de fabricación.
❖ Volume de produción.En xeral, canto maior sexa o volume de pezas que produza, menor será o custo por peza.Isto é especialmente certomoldaxe por inxección, que ofrece importantes economías de escala para maiores volumes de pedidos.
❖ Prazos de execución.As pezas producidas rapidamente para proxectos sensibles ao tempo adoitan incorrer nun custo máis elevado que aquelas con prazos de entrega máis longos.
Obter unha cotización instantáneapara comparar prezos e prazos de entrega das súas pezas de produción.
Fonte do artigo:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Hora de publicación: 14-Abr-2023