لماذا لا يزال تصنيع CNC العمود الفقري لخدمات النماذج الأولية عالية الدقة

في بيئة تطوير المنتجات عالية السرعة ، تعتبر خدمات النماذج السريعة الأساس لصناعات السيارات والفضاء والأجهزة الطبية. على الرغم من أن الاسم قد يعني مجرد سرعة ، فإن الكائن الرئيسي للنماذج الأولية السريعة ليس فقط ، ولكن عملية شاملة تضمن أن التصميم جاهز للتحول من المفهوم إلى الإنتاج. يستلزم هذا التحقق الوظيفي ، والاختبارات الهيكلية ، وتقييم الجدوى الآلي-ثلاثة أعمدة حاسمة تحدد ما إذا كان النموذج الأولي يمكنه تحمل الظروف الواقعية وتلبية متطلبات التصنيع.

التحقق الوظيفي هو عندما يقوم النموذج الأولي بمهمته المقصودة ؛ قد يكون جزءًا من محرك ، أو أن يكون الترس ، أو يمكن أن يكون جزءًا من لوحة القيادة في السيارة. يحدد الاختبار الهيكلي تحمل الأجزاء مع الضغوط والاهتزازات والآثار البيئية. في غضون ذلك ، يضمن تقييم الجدوى الآلي ما إذا كان يمكن إنتاج التصميم على نطاق واسع دون إعاقة الجودة أو ارتفاع التكلفة.

تتحدى هذه الاحتياجات مشكلة رئيسية للنماذج الأولية ، أي الجمع بين السرعة والدقة والموثوقية. في حين تستمر التقنيات الناشئة مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الإضافي في الحصول على الانتباه ، تظل خدمات الآلات CNC هي حجر الزاوية في النماذج الأولية السريعة عالية الدقة.

قيود الطباعة ثلاثية الأبعاد وصعود النماذج الأولية CNC

إن ارتفاع التصنيع الإضافي ، وخاصة الطباعة ثلاثية الأبعاد ، قد تحول بلا شك خدمات النماذج الأولية السريعة. إنه يعد بتصميم الحرية ، وأوقات تحول قصيرة ، وأقل مضيعة للمواد في حالة الأشكال الهندسية المعقدة. ومع ذلك ، فإن النسخ المسبقة أعلاه للطباعة ثلاثية الأبعاد تخضع لقيود في المواقف التي تتطلب دقة عالية ، ومتانة ، وجودة السطح.

أولاً ، لا تزال قوة المواد هي النقص الرئيسي لمعظم تقنيات الطباعة ثلاثية الأبعاد. تستخدم العديد من عمليات التصنيع الإضافية مواد قائمة على البوليمر أو مساحيق معدنية. لا تنتج هذه المواد أو المساحيق المعدنية نفس الخصائص الميكانيكية التي تحققت مع معادن البليت أو المواد البلاستيكية ذات الدرجة الهندسية المستخدمة في خدمات تصنيع CNC. غالبًا ما يفشل الأعضاء الذين يتم اختبارهم للإجهاد الهيكلي أو التحميل الوظيفي عند صنعهم باستخدام مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية.

ثانياً ، تميل دقة الأبعاد والتحملات التي يمكن تحقيقها من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى تفكيك آلات CNC. يقدم البناء القائم على الطبقة تباين الخواص ويمكن أن يسبب التزييف والانكماش و/أو المخالفات-وكلها تضعف التحمل الضيق. لا يزال الانتهاء من السطح يمثل تحديًا ؛ غالبًا ما تحتاج الأجزاء المطبوعة إلى بعض المعالجة لجعلها ناعمة ، مما يكلف الوقت والتعقيد.

ولكن يمكن صنع النماذج الأولية للهيكل CNC من كتل بلاستيكية معدنية أو هندسية من الدرجة الهندسية ولها خصائص ميكانيكية مماثلة ، ومتانة أعلى ، وكذلك الاتساق الأبعاد. هذه السمات مهمة للنماذج الأولية التي سيتم استخدامها للاختبار الوظيفي أو التجميعات الدقيقة أو التحقق من الصحة التنظيمية.

تصنيع CNC في خدمات النماذج الأولية السريعة

على الرغم من أن خدمات النماذج الأولية السريعة توفر مجموعة من التقنيات ، إلا أن خدمات تصنيع CNC يمكن أن تكون خيار التكنولوجيا المفضل في إطار إعدادات هندسية معينة. هناك ثلاثة أبعاد للمساعدة في تحديد ضرورة: الاحتياجات المادية ، والدقة الأبعاد ، والتعقيد الهيكلي.

متطلبات المواد

عندما يجب صنع مكونات النموذج الأولي من المعادن من فئة الإنتاج مثل الألومنيوم أو التيتانيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، أو من البلاستيك عالي الأداء مثل نظرة خاطفة أو ديلرين ، فإن تصنيع CNC غالبًا ما يكون النهج العملي الوحيد. على عكس الطباعة ثلاثية الأبعاد ، التي لها كل من تنوع المواد والقيود الأصالة المادية ، تسمح خدمات تصنيع CNC بالنماذج الأولية باستخدام مادة متطابقة مع مكونات الإنتاج النهائية. يعد هذا الإخلاص المادي ضروريًا للمواقف التي يتم فيها وضع الأجزاء النموذجية من خلال الاختبار الميكانيكي/الحراري/الكيميائي في العالم الحقيقي.

دقة الأبعاد

يمكن أن تكون التحمل ضيقة مثل ± 0.01 مم في الصناعات مثل الفضاء والأجهزة الطبية وهندسة السيارات ، من بين أشياء أخرى كثيرة. يمكن لخدمات Machining CNC إعادة إنتاج مثل هذه التحمل باستمرار ، وهي ضرورية للتصديق على الملاءمة والمحاذاة والتجميع. علاوة على ذلك ، فإن الطباعة ثلاثية الأبعاد خالية من المشكلات النموذجية لتحويل الطبقة أو التزييف ، وبالتالي يتم ضمان النزاهة الهندسية حتى في حالة الأجزاء الرقيقة أو المعقدة.

التعقيد الهيكلي

على الرغم من أن الطباعة ثلاثية الأبعاد مناسبة لمجموعة من الأشكال العضوية والتجويف الداخلي ، إلا أن خدمات تصنيع CNC أفضل عندما تكون هناك حاجة إلى هندسة معقدة خارجية ، وفتحات الدقة المحفورة ، وأسطح التزاوج المسطحة. تحتاج النماذج الأولية غير المشبعة التي تتفاعل مع الأجزاء الموجودة ، مثل العلب الميكانيكية ، وأجزاء المحرك ، والتركيبات ، إلى صلابة وتكرار تصنيع CNC لاختبار التجميع.

تبسيط انتقال النماذج الأولية إلى الإنتاج

يساعد النماذج الأولية CNC المهندسين على تحديد عيوب التصميم قريبًا من خلال النماذج المادية الدقيقة للغاية. قبل إجراء الاستثمار المكلف للأدوات ، ستشكل قطع الغيار التي يتم تشكيلها في التحمل من فئة الإنتاج أي اختلال أو مشكلات تداخل أو مشكلات في التصنيع. هذه التغذية المرتدة في العالم الحقيقي تسرع تكرارات التصميم وتقلل من إمكانية تعديل تصميم المرحلة المتأخرة.

علاوة على ذلك ، نظرًا لأنه يمكن تطبيق نفس معدات CNC وعملياتها على تصنيع النماذج الأولية وللحصول على عمليات الإنتاج ذات الحجم المنخفض ، فإن التحول إلى دفعات الإنتاج الأولية يصبح دون عائق. تتكون مكاسب العملاء من النماذج الأولية المتساوية وجودة جزء المنتج النهائي ، وبالتالي تقليل تأخير التحقق من الصحة.

على سبيل المثال ، في تطبيقات السيارات ، تمكن خدمات Machining CNC المصنعين من النموذج الأولي لقوس معدني عاملة أو جزء محرك يخضع لاختبارات المتانة. بمجرد التحقق من التحقق من صحة ، يمكن تحجيم مسارات الآلات نفسها للإنتاج للتشغيل المحدود ، في حين جاءت الأدوات للإنتاج الضخم عبر الإنترنت. هذه الاستمرارية تزيد من موثوقية وقت السوق والإنتاج.

خاتمة

على الرغم من صعود تقنيات التصنيع الجديدة ، لا تزال Machining CNC تلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في النماذج الأولية السريعة - وخاصة عندما تكون الدقة والتكرار وتنوع المواد أمرًا بالغ الأهمية. تضمن قدرتها على سد الفجوة بين المفهوم والإنتاج بالسرعة والدقة أن المهندسين ومطوري المنتجات يمكنهم إدخال نماذج أولية موثوقة. مع نمو المطالب بالجودة والكفاءة ، لا تزال آلات CNC ذات صلة فقط ، ولكنها ضرورية للنماذج الأولية عالية الدقة في المشهد التنافسي اليوم.