Izdelava avtomobilskih prototipov: Primerjava med CNC in 3D tiskanjem

Programi novih vozil nimajo nikoli dovolj časa. Ponudbe prihajajo vsepovsod in prototip, ki je na papirju videti v redu, vendar se ne prilega-ali preverjanje trdnosti vozila, lahko celoten načrt potisne tedne nazaj. Veliko nabavnih in inženirskih ekip kar naprej hodi sem in tja: 3D-tiskanje je hitro, a pogosto ne dovolj trdno, medtem ko je CNC natančen, a se zdi počasnejši. Prava odločitev je, katera metoda vam zagotovi zanesljive 5-osne CNC obdelovalne dele brez zapravljanja proračuna ali koledarskih dni.

Ta del obravnava obe možnosti za avtomobilske prototipe in daje jasen odgovor glede na stopnjo, toleranco, material in prostornino.

Avtomobilski razvoj poteka skozi jasne faze-preverjanja koncepta, funkcionalnega testiranja in nato pred-proizvodnje. Vsaka stopnja potrebuje različne kombinacije svobode geometrije, trdnosti materiala, dimenzijske natančnosti in hitrosti.

Odkrivanje težave pri oblikovanju po rezanju proizvodnega orodja lahko zlahka stane na stotine tisoč dolarjev in mesece zamude. Ista težava, ki jo najdemo na prototipu, običajno stane revidiran program in nov del. Podatki o panogi dosledno kažejo, da pozni-stroški predelave in garancije ostajajo glavni stroški. Zgodnja uporaba proizvodnih-reprezentativnih delov je eden od-potez največjega učinka, ki jih lahko naredi ekipa.

Ko se mora prototip obnašati kot morebitna proizvodna komponenta-zlasti strukturni nosilci, ohišja senzorjev ali vmesniki pogonskega sklopa-trden5-osni rezkalni delpostane potrebno. Omogoča vam preizkus dejanske trdnosti materiala, toplotnega obnašanja in prileganja sklopa, preden zaklenete orodje.

3D-tiskanje (FDM, SLA, SLS ali kovinski dodatek) dobro deluje za kompleksne notranje kanale, mrežne strukture in hitre oblikovalske zanke. Nastavitev je minimalna. Za preglede čiste oblike-in-prileganja ali zelo majhne{5}}konceptne modele lahko pogosto dobite dele v 1–3 dneh po relativno nizki ceni, če je geometrija zapletena. Zgodnje študije pakiranja in ne-kritični vizualni modeli običajno najbolj koristijo.

Meje se pri resničnem testiranju hitro pokažejo. Tiskani deli so običajno anizotropni-šibkejši v smeri izdelave-in se le redko ujemajo z lastnostmi razsutega materiala, ki ga ima obdelan ali ekstrudiran material. Večina polimernih procesov je v območju tolerance ±0,1–0,3 mm. Površinska obdelava pogosto zahteva dodatno delo, deli pa redkokdaj služijo kot veljavna podpora-za proizvodno validacijo trdnosti, utrujenosti ali tesnjenja. Pri funkcionalnem avtomobilskem testiranju, ki mora biti povezano s serijsko proizvodnjo, se vrzel hitro pojavi.

CNC obdelava reže iz trdne zaloge, tako da dobite izotropne lastnosti, ki se ujemajo (ali so zelo blizu) proizvodnemu materialu. Sodobni 5-osni stroji obdelujejo več obrazov v eni postavitvi. To zmanjša kumulativno napako pozicioniranja, skrajša čas cikla pri zapletenih oblikah in ustvari površine, pripravljene za testiranje, z manj sekundarnega dela.

Eno samo vpenjanje omogoča, da orodje doseže spodreze, oblikovane površine in več-delne elemente brez ponavljajočega ponovnega-pritrjevanja. Dobite boljšo natančnost, boljšo površinsko obdelavo (pogosto Ra 0,8–3,2 µm pri-strojni obdelavi) in hitrejšo splošno dostavo za vse, kar presega osnovno tri-osno delo. Običajne tolerance so ±0,01–0,05 mm, pri čemer so kritične funkcije po potrebi tesnejše.

Običajne uporabe vključujejo nosilce motorja in motorja, ohišja senzorjev, strukturne nosilce, dele-sistema za tekočine in vmesnike za baterije EV. Ti CNC rezkani prototipi lahko uporabljajo točno tiste vrste aluminija, jekla, titana ali inženirske plastike, ki so načrtovane za proizvodnjo. To daje inženirjem zanesljive podatke o trdnosti, togosti, toplotnem raztezanju in-nalaganju. Sposoben5-osni CNC obdelovalni deliProizvajalec lahko preide s prototipa naravnost na-majhne serije, ne da bi spremenil postopek.

Vodnik za hitro odločanje:
Uporabite 3D-tiskanje, ko potrebujete zgodnja preverjanja geometrije, zapletene notranje funkcije, ki jih je težko obdelati, ali čisto hitrost na ne-kritičnih polimernih modelih.
Izberite CNC-zlasti 5-osni-ko potrebujete proizvodno reprezentativen material, ozke tolerance, zanesljivo mehansko delovanje ali ko bo prototip poganjal orodja in proizvodne odločitve. Številne ekipe tiskajo za hitro preverjanje obrazcev, nato pa preklopijo na 5-osni rezkalni del za kritične funkcionalne kroge.

Dobavitelj-1. stopnje, ki je delal na novem-programu vozil z energijo, je potreboval funkcionalne strukturne nosilce in ohišja senzorjev za vzdržljivost na ravni vozila in preverjanje prileganja. Prejšnji natisi SLA so bili videti pravilni na zaslonu, vendar niso uspeli na preskusih udarca in toplotnega cikla, kar je povzročilo dodatne oblikovalske zanke in zakasnjeno sprostitev orodja.

Prešli so na 5-osno CNC obdelavo z uporabo dejanske aluminijeve zlitine, načrtovane za proizvodnjo. Ena-nastavitev z več-obdelovalnimi deli dobavljenih delov s proizvodno{7}}natančnostjo in kakovostjo površine v enem ciklu. Validacija opravljena ob prvi vgradnji v vozilo. S tem smo odpravili drugi krog sprememb dizajna in se izognili dragim revizijam mehkega-orodja. Skupni čas od-do-validacije prototipa se je opazno skrajšal, isti postopek pa je kasneje podpiral majhne{12}}pred-produkcijske dele. Dobavitelj je sodeloval s tovarno 5-osnih CNC obdelovalnih delov, ki ima izkušnje z avtomobilizmom, kar je pomagalo ohraniti čistost predaje.

Potrjeni 5-osni stroji (ne samo 3-osni) z dokazano večstransko natančnostjo.

Pripravljena zaloga avtomobilskega-aluminija, jekla, titana in inženirske plastike.

Dokumentirana zmožnost za tolerance ±0,01–0,05 mm in ujemajoče se površine.

Možnost premikanja od enkrat-CNC rezkani prototipiv majhne-serijske ali proizvodne količine brez ponovnega zagona postopka.

Hitro citiranje, jasne povratne informacije DFM in zanesljiva komunikacija s-rokom.

Dokazane izkušnje z avtomobilskimi deli ali deli-1. stopnje – vprašajte za podobne primere.

Poiščite proizvajalca 5-osnih CNC obdelovalnih delov, ki lahko pokaže te točke, namesto da samo trdi, da "delamo CNC."