Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét một số công nghệ và vật liệu được sử dụng để sản xuất các bộ phận cho sản xuất, lợi ích của chúng, những điều cần xem xét, v.v.
Giới thiệu
Các bộ phận sản xuất để sản xuất – còn được gọi là các bộ phận sử dụng cuối – đề cập đến quá trình sử dụng nguyên liệu thô để tạo ra một bộ phận được thiết kế và sản xuất để sử dụng trong sản phẩm cuối cùng, trái ngược với nguyên mẫu hoặc mô hình.Kiểm tra hướng dẫn của chúng tôi đểsản xuất nguyên mẫu ban đầuđể tìm hiểu thêm về điều này.
Để đảm bảo các bộ phận của bạn hoạt động trong môi trường thế giới thực – như các bộ phận máy móc, linh kiện xe cộ, sản phẩm tiêu dùng hoặc bất kỳ mục đích chức năng nào khác – việc sản xuất cần phải được lưu ý khi tiếp cận điều này.Để sản xuất thành công và hiệu quả các bộ phận cho sản xuất, bạn nên xem xét vật liệu, thiết kế và phương pháp sản xuất để đảm bảo bạn đáp ứng các yêu cầu cần thiết về chức năng, an toàn và chất lượng.
Lựa chọn vật liệu cho các bộ phận sản xuất
Các vật liệu phổ biến cho các bộ phận dành cho sản xuất bao gồm các kim loại như thép hoặc nhôm, nhựa như ABS, polycarbonate và nylon, vật liệu tổng hợp như sợi carbon và sợi thủy tinh và một số loại gốm.
Vật liệu phù hợp cho các bộ phận sử dụng cuối của bạn sẽ phụ thuộc vào các yêu cầu cụ thể của ứng dụng, cũng như chi phí và tính sẵn có của nó.Dưới đây là một số thuộc tính phổ biến cần xem xét khi lựa chọn vật liệu để sản xuất các bộ phận cho sản xuất:
❖ Sức mạnh.Vật liệu phải đủ chắc chắn để chịu được các lực mà một bộ phận sẽ tiếp xúc trong quá trình sử dụng.Kim loại là những ví dụ tốt về vật liệu mạnh mẽ.
❖ Độ bền.Vật liệu phải có khả năng chịu mài mòn theo thời gian mà không bị xuống cấp hoặc hỏng hóc.Vật liệu tổng hợp được biết đến với cả độ bền và sức mạnh.
❖ Tính linh hoạt.Tùy thuộc vào ứng dụng của bộ phận cuối cùng, vật liệu có thể cần phải linh hoạt để phù hợp với chuyển động hoặc biến dạng.Các loại nhựa như polycarbonate và nylon được biết đến với tính linh hoạt.
❖ Chịu nhiệt độ.Ví dụ, nếu bộ phận tiếp xúc với nhiệt độ cao, vật liệu phải có khả năng chịu nhiệt mà không bị nóng chảy hoặc biến dạng.Thép, ABS và gốm sứ là những ví dụ về vật liệu có khả năng chịu nhiệt độ tốt.
Phương pháp sản xuất các bộ phận cho sản xuất
Bốn loại phương pháp sản xuất được sử dụng để tạo ra các bộ phận cho sản xuất:
❖ Trừ sản xuất
❖ Sản xuất bồi đắp
❖ Tạo hình kim loại
❖ Đúc
sản xuất trừ
Sản xuất trừ - còn được gọi là sản xuất truyền thống - liên quan đến việc loại bỏ vật liệu từ một mảnh vật liệu lớn hơn cho đến khi đạt được hình dạng mong muốn.Sản xuất trừ thường nhanh hơn sản xuất bồi đắp, khiến nó phù hợp hơn cho sản xuất hàng loạt khối lượng lớn.Tuy nhiên, nó có thể đắt hơn, đặc biệt là khi xem xét chi phí dụng cụ và thiết lập, và thường tạo ra nhiều chất thải hơn.
Các loại sản xuất trừ phổ biến bao gồm:
❖ Phay điều khiển số bằng máy tính (CNC).một loạiCơ khí CNC, phay CNC liên quan đến việc sử dụng công cụ cắt để loại bỏ vật liệu khỏi khối rắn để tạo ra chi tiết hoàn thiện.Nó có thể tạo ra các bộ phận có độ chính xác và độ chính xác cao trong các vật liệu như kim loại, nhựa và vật liệu tổng hợp.
❖ Tiện CNC.Cũng là một loại gia công CNC, tiện CNC sử dụng công cụ cắt để loại bỏ vật liệu khỏi vật rắn quay.Nó thường được sử dụng để tạo các đối tượng hình trụ, chẳng hạn như van hoặc trục.
❖ Gia công kim loại tấm.TRONGchế tạo kim loại tấm, một tấm kim loại phẳng được cắt hoặc tạo hình theo bản thiết kế, thường là tệp DXF hoặc CAD.
Sản xuất phụ gia
Sản xuất phụ gia - còn được gọi là in 3D - đề cập đến một quy trình trong đó vật liệu được thêm vào chính nó để tạo ra một bộ phận.Nó có thể tạo ra các hình dạng có độ phức tạp cao mà các phương pháp sản xuất truyền thống (trừ trừ) không thể thực hiện được, tạo ra ít chất thải hơn, đồng thời có thể nhanh hơn và ít tốn kém hơn, đặc biệt là khi sản xuất các lô nhỏ các bộ phận phức tạp.Tuy nhiên, việc tạo ra các bộ phận đơn giản có thể chậm hơn so với sản xuất trừ và phạm vi vật liệu có sẵn thường nhỏ hơn.
Các loại sản xuất phụ gia phổ biến bao gồm:
❖ Kỹ thuật khắc lập thể (SLA).Còn được gọi là in 3D nhựa, SLA sử dụng tia laze UV làm nguồn sáng để xử lý có chọn lọc nhựa polyme và tạo ra một bộ phận hoàn thiện.
❖ Mô hình lắng đọng nóng chảy (FDM).Còn được gọi là chế tạo dây tóc nóng chảy (FFF),FDMxây dựng các bộ phận theo từng lớp, lắng đọng có chọn lọc vật liệu nóng chảy theo một đường dẫn được xác định trước.Nó sử dụng các polyme nhiệt dẻo có dạng sợi để tạo thành các vật thể vật lý cuối cùng.
❖ Thiêu kết Laser chọn lọc (SLS).TRONGin 3D SLS, một tia laze thiêu kết có chọn lọc các hạt của bột polyme, hợp nhất chúng lại với nhau và tạo nên một bộ phận, từng lớp một.
❖ Hợp nhất đa phản lực (MJF).Là công nghệ in 3D độc quyền của HP,MJFcó thể cung cấp một cách nhất quán và nhanh chóng các bộ phận có độ bền kéo cao, độ phân giải tính năng tốt và các đặc tính cơ học được xác định rõ
Kim loại hình thành
Trong tạo hình kim loại, kim loại được tạo hình thành dạng mong muốn bằng cách tác dụng lực thông qua các phương pháp cơ học hoặc nhiệt.Quá trình này có thể nóng hoặc lạnh, tùy thuộc vào kim loại và hình dạng mong muốn.Các bộ phận được tạo ra bằng cách tạo hình kim loại thường có độ bền và độ bền tốt.Ngoài ra, thường có ít chất thải vật liệu được tạo ra hơn so với các hình thức sản xuất khác.
Các loại tạo hình kim loại phổ biến bao gồm:
❖ Rèn.Kim loại được nung nóng, sau đó được tạo hình bằng cách tác dụng lực nén lên nó.
❖ Đùn.Kim loại được ép qua khuôn để tạo ra hình dạng hoặc cấu hình mong muốn.
❖ Vẽ.Kim loại được kéo qua khuôn để tạo ra hình dạng hoặc biên dạng mong muốn.
❖ Uốn.Kim loại được uốn thành hình dạng mong muốn thông qua một lực tác dụng.
Vật đúc
Đúc là một quy trình sản xuất trong đó vật liệu lỏng, chẳng hạn như kim loại, nhựa hoặc gốm, được đổ vào khuôn và để cho đông đặc lại thành hình dạng mong muốn.Nó được sử dụng để tạo ra các bộ phận có độ chính xác và độ lặp lại cao.Đúc cũng là một lựa chọn hiệu quả về chi phí trong sản xuất hàng loạt lớn.
Các loại đúc phổ biến bao gồm:
❖ Ép phun.Một quy trình sản xuất được sử dụng để sản xuất các bộ phận bằngtiêm nóng chảyvật liệu – thường là nhựa – thành khuôn.Vật liệu sau đó được làm nguội và hóa rắn, và phần hoàn thiện được đẩy ra khỏi khuôn.
❖ Đúc khuôn.Trong quá trình đúc khuôn, kim loại nóng chảy được ép vào khoang khuôn dưới áp suất cao.Đúc khuôn được sử dụng để tạo ra các hình dạng phức tạp với độ chính xác và độ lặp lại cao.
Thiết kế cho khả năng sản xuất và các bộ phận cho sản xuất
Thiết kế cho sản xuất hoặc khả năng sản xuất (DFM) đề cập đến một phương pháp kỹ thuật tạo ra một bộ phận hoặc công cụ với trọng tâm là thiết kế trước tiên, cho phép sản xuất sản phẩm cuối cùng hiệu quả hơn và rẻ hơn.Phân tích DFM tự động của Hubs cho phép các kỹ sư và nhà thiết kế tạo, lặp lại, đơn giản hóa và tối ưu hóa các bộ phận trước khi chúng được tạo ra, giúp toàn bộ quy trình sản xuất hiệu quả hơn.Bằng cách thiết kế các bộ phận dễ sản xuất hơn, thời gian và chi phí sản xuất có thể giảm, cũng như giảm rủi ro lỗi và khuyết tật trong các bộ phận cuối cùng.
Mẹo sử dụng phân tích DFM để giảm thiểu chi phí cho hoạt động sản xuất của bạn
❖ Tối giản các thành phần.Thông thường, một bộ phận càng có ít thành phần thì thời gian lắp ráp, rủi ro hoặc lỗi và chi phí tổng thể càng thấp.
❖ Sẵn có.Các bộ phận có thể được sản xuất bằng các phương pháp và thiết bị sản xuất sẵn có - và có thiết kế tương đối đơn giản - sẽ dễ sản xuất hơn và rẻ hơn.
❖ Vật liệu và linh kiện.Các bộ phận sử dụng vật liệu và linh kiện tiêu chuẩn có thể giúp giảm chi phí, đơn giản hóa việc quản lý chuỗi cung ứng và đảm bảo luôn có sẵn các bộ phận thay thế.
❖ Bộ phận định hướng.Xem xét hướng của bộ phận trong quá trình sản xuất.Điều này có thể giúp giảm thiểu nhu cầu hỗ trợ hoặc các tính năng bổ sung khác có thể làm tăng thời gian và chi phí sản xuất tổng thể.
❖ Tránh cắt xén.Undercuts là các tính năng ngăn không cho một bộ phận dễ dàng bị loại bỏ khỏi khuôn hoặc vật cố định.Tránh cắt xén có thể giúp giảm thời gian và chi phí sản xuất, đồng thời cải thiện chất lượng tổng thể của chi tiết cuối cùng.
Chi phí chế tạo các bộ phận phục vụ sản xuất
Đạt được sự cân bằng giữa chất lượng và chi phí là chìa khóa trong sản xuất các bộ phận dành cho sản xuất.Dưới đây là một số yếu tố liên quan đến chi phí cần xem xét:
❖ Vật liệu.Chi phí nguyên liệu thô được sử dụng trong quy trình sản xuất phụ thuộc vào loại nguyên liệu được sử dụng, tính sẵn có và số lượng cần thiết.
❖ Dụng cụ.Bao gồm chi phí máy móc, khuôn mẫu, dụng cụ chuyên dùng khác sử dụng trong quá trình sản xuất.
❖ Sản lượng.Nói chung, khối lượng bộ phận bạn sản xuất càng lớn thì chi phí cho mỗi bộ phận càng thấp.Điều này đặc biệt đúng vớiép phun, mang lại hiệu quả kinh tế theo quy mô đáng kể cho khối lượng đặt hàng lớn hơn.
❖ Thời gian giao hàng.Các bộ phận được sản xuất nhanh chóng cho các dự án nhạy cảm về thời gian thường phải chịu chi phí cao hơn so với những bộ phận có thời gian sản xuất lâu hơn.
Nhận báo giá ngay lập tứcđể so sánh giá cả và thời gian giao hàng cho các bộ phận sản xuất của bạn.
Nguồn bài viết：https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Thời gian đăng bài: 14-04-2023