Części prototypowe i części obrabiane maszynowo – od weryfikacji projektu po precyzyjną produkcję masową
We współczesnym przemyśle produkcyjnym części prototypowe i części obrabiane mechanicznie stanowią kluczowe ogniwo łączące koncepcję produktu z produkcją masową. Pierwsze z nich służy do szybkiej weryfikacji wykonalności projektu, drugie zaś – do produkcji części precyzyjnych, części samochodowych, części metalowych (aluminiowych), produktów z tworzyw sztucznych itp. – co pozwala na osiągnięcie wysokiej jakości i produkcji wielkoseryjnej. Oba te procesy wzajemnie się uzupełniają, zapewniając optymalną równowagę między funkcjonalnością, wyglądem i kosztami produkcji.
Prototypowanie części: podstawa weryfikacji projektu
1. Testowanie funkcjonalne
• Prototypy części urządzeń medycznych drukowane w technologii 3D do testów ergonomii
• Prototypowanie części samochodowych w celu symulacji testów zderzeniowych i optymalizacji konstrukcji bezpieczeństwa
2. Modelowanie i weryfikacja montażu
• Pozycja przycisku kontroli próbek produktów z tworzyw sztucznych i wyrównanie interfejsu
3. Ocena właściwości materiałowych
• Próbki PEEK, stopu aluminium i innych materiałów inżynierskich są pobierane w celu oceny odporności na wysokie temperatury i korozję
4. Szybka iteracja
• Produkcja addytywna może skrócić cykl projektowania o 70%, skracając miesiące prac rozwojowych do tygodni
Części obrabiane maszynowo: precyzja i produkcja masowa
1. Części precyzyjne
• Części ze stali nierdzewnej obrabiane CNC (tolerancja ±0,01 mm) do implantów medycznych
• Pięcioosiowe frezowanie części z aluminium lotniczego (6061-T6) zapewniające lekkość i wytrzymałość
2. Części samochodowe
• Blok silnika z odlewu aluminiowego (obróbka cieplna T6), odporny na cykle termiczne trwające ponad 100 000 godzin
• Formowanie wtryskowe elementów wewnętrznych z tworzyw sztucznych (formy wielogniazdowe) w celu ekonomicznej produkcji seryjnej
3. Części metalowe i aluminiowe
• W obudowach produktów elektronicznych stosuje się wytłaczane profile aluminiowe, które są nie tylko przewodzące ciepło, ale i estetyczne.
• Precyzyjnie odlewane elementy ze stali nierdzewnej dopuszczonej do kontaktu z żywnością, spełniające normy FDA dotyczące odporności na korozję
4. Produkty z tworzyw sztucznych
• Formowanie wtryskowe, formowanie rozdmuchowe, termoformowanie i inne procesy obejmujące akcesoria do urządzeń gospodarstwa domowego, obudowy urządzeń elektronicznych użytkowych itp.
Współpraca międzybranżowa: płynne połączenie od proofingu do produkcji
1. Przekazanie projektu
• Użyj skanowania 3D, aby uzyskać dane z analizy naprężeń próbnych w celu optymalizacji ścieżek narzędzi i oprzyrządowania
2. Przejście materialne
• Przejście z impregnacji ABS na stop PC/ABS w celu spełnienia wymagań dotyczących wytrzymałości na uderzenia dla produktów z tworzyw sztucznych
3. Wzmocnienie procesu
• Po prototypowaniu CNC w małych ilościach i weryfikacji przejdź na części z odlewów aluminiowych, aby obniżyć koszt jednostkowy o 40%
Porównanie parametrów
Funkcja/Właściwość | Części prototypowe | Części przetworzone (produkcja masowa)
Cel | Weryfikacja projektu, ocena ryzyka | Wysoka jakość, niskie koszty i duża objętość
Zakres materiałów | PLA, żywica, nylon itp. | Aluminium, stal, POM, tworzywa sztuczne konstrukcyjne
Tolerancja | ±0,1–0,3 mm | ±0,001–0,01 mm
Chropowatość powierzchni | Ra 12,5 μm i więcej | Ra <1,6 μm
Wydajność | Kilka sztuk – setki sztuk | Tysiące – miliony sztuk
• Produkcja hybrydowa: części testowe drukowane w technologii 3D są wyposażone w czujniki, które zapewniają informacje zwrotne w czasie rzeczywistym na temat działania części samochodowych
• Optymalizacja oparta na sztucznej inteligencji: uczenie maszynowe przewiduje zużycie narzędzi, a wskaźnik złomu części metalowych i aluminiowych zmniejsza się z 5% do <1%.
• Materiały zrównoważone: Polimery pochodzenia biologicznego są po próbie przetwarzane na tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu, co pozwala na redukcję śladu węglowego o 30%.
Części prototypowe i części przetworzone razem tworzą kompletny ekosystem produkcyjny od koncepcji do wprowadzenia na rynek. Pierwsze z nich redukuje ryzyko projektowe poprzez szybką iterację, podczas gdy drugie opiera się na różnorodnych procesach, takich jak produkcja części precyzyjnych, części samochodowych, części metalowych (aluminiowych) i produktów z tworzyw sztucznych, aby osiągnąć wysoką wydajność, jakość i opłacalność masowej produkcji. Tylko poprzez organiczne połączenie tych dwóch procesów możemy w pełni promować innowacyjność przemysłową i konkurencyjność produktów.
