Artikulu honetan, ekoizpenerako piezak fabrikatzeko erabiltzen diren hainbat teknologia eta material aztertuko ditugu, haien onurak, kontuan hartu beharreko gauzak eta abar.
Sarrera
Ekoizpenerako piezak fabrikatzea –azken erabilerako piezak izenez ere ezaguna– lehengaiak erabiltzeko prozesuari egiten zaio erreferentzia, azken produktu batean erabiltzeko diseinatu eta fabrikatzen den pieza bat sortzeko, prototipo edo modelo baten aurrean.Begiratu gure gidahasierako prototipoak fabrikatzeahoni buruz gehiago jakiteko.
Zure piezak mundu errealeko ingurune batean funtzionatzen dutela ziurtatzeko (makineria zatiak, ibilgailuen osagaiak, kontsumo-produktuak edo beste edozein helburu funtzional gisa) fabrikazioa kontuan hartu behar da.Ekoizpenerako piezak arrakastaz eta eraginkortasunez fabrikatzeko, materialak, diseinua eta ekoizpen-metodoak kontuan hartu behar dituzu beharrezko funtzional, segurtasun- eta kalitate-baldintzak betetzen dituzula ziurtatzeko.
Produkzio-piezetarako materialak hautatzea
Produkziorako piezen ohiko materialak honako hauek dira: altzairua edo aluminioa bezalako metalak, ABS, polikarbonatoa eta nylona bezalako plastikoak, karbono-zuntza eta beira-zuntza bezalako konposatuak eta zenbait zeramika.
Zure azken erabilerarako piezen material egokia aplikazioaren baldintza zehatzen araberakoa izango da, baita bere kostuaren eta erabilgarritasunaren arabera ere.Hona hemen produkziorako piezak fabrikatzeko materialak hautatzeko kontuan hartu beharreko propietate arrunt batzuk:
❖ Indarra.Materialek nahikoa sendoak izan behar dute erabileran zehar pieza batek jasango dituen indarrak jasateko.Metalak material sendoen adibide onak dira.
❖ Iraunkortasuna.Materialek denboran zehar higadura jasan behar dute, degradatu edo hautsi gabe.Konposatuak iraunkortasunagatik eta indarragatik ezagunak dira.
❖ Malgutasuna.Azken zatiaren aplikazioaren arabera, material batek malgua izan behar du mugimendua edo deformazioa egokitzeko.Polikarbonatoa eta nylona bezalako plastikoak malgutasunagatik ezagunak dira.
❖ Tenperatura erresistentzia.Pieza tenperatura altuak jasango baditu, adibidez, materialak beroa jasateko gai izan behar du urtu edo deformatu gabe.Altzairua, ABS eta zeramika tenperatura erresistentzia ona erakusten duten materialen adibide dira.
Produkziorako piezen fabrikazio-metodoak
Lau fabrikazio-metodo mota erabiltzen dira ekoizpenerako piezak sortzeko:
❖ Fabrikazio kenkorra
❖ Fabrikazio gehigarria
❖ Metalen konformazioa
❖ Galdaketa
Fabrikazio kenkorra
Manufaktura kentzaileak, manufaktura tradizionala bezala ere ezagutzen dena, material handiago batetik materiala kentzen du nahi den forma lortu arte.Fabrikazio kengarria askotan fabrikazio gehigarria baino azkarragoa da, eta bolumen handiko loteen ekoizpenerako egokia da.Hala ere, garestiagoa izan daiteke, batez ere tresneria eta konfigurazio kostuak kontuan hartuta, eta, oro har, hondakin gehiago sortzen ditu.
Ohiko manufaktura kentzaileak honako hauek dira:
❖ Konputagailuaren zenbakizko kontrola (CNC) fresaketa.Mota batCNC mekanizazioa, CNC fresatzea bloke solido batetik materiala kentzeko ebaketa-erreminta bat erabiltzean datza, amaitutako pieza bat sortzeko.Metalak, plastikoak eta konpositeak bezalako materialetan zehaztasun eta doitasun handiko piezak sortzeko gai da.
❖ CNC torneaketa.CNC mekanizazio mota bat ere, CNC torneaketa ebaketa tresna bat erabiltzen du biratzen den solido batetik materiala kentzeko.Normalean zilindrikoak diren objektuak sortzeko erabiltzen da, hala nola balbulak edo ardatzak.
❖ Txapa fabrikatzea.Intxapa fabrikatzea, metalezko xafla lau bat plano baten arabera ebaki edo eratzen da, normalean DXF edo CAD fitxategi bat.
Fabrikazio gehigarria
Fabrikazio gehigarria - 3D inprimaketa izenez ere ezaguna - materiala bere gainean gehitzen den pieza bat sortzeko prozesu bati egiten dio erreferentzia.Forma oso konplexuak ekoizteko gai da, bestela fabrikazio-metodo tradizionalekin (kentzen) ezinezkoak izango liratekeenak, hondakin gutxiago sortzen ditu eta azkarragoak eta garestiagoak izan daitezke, batez ere pieza konplexuen lote txikiak ekoizten direnean.Pieza sinpleak sortzea, ordea, manufaktura kenkorra baino motelagoa izan daiteke, eta eskuragarri dauden materialen aukera, oro har, txikiagoa da.
Fabrikazio gehigarri mota arruntak hauek dira:
❖ Estereolitografia (SLA).Erretxina 3D inprimaketa bezala ere ezaguna, SLAk UV laserrak erabiltzen ditu argi-iturri gisa polimero-erretxina bat selektiboki sendatzeko eta amaitutako pieza bat sortzeko.
❖ Fused Deposition Modeling (FDM).Filament fusionatuen fabrikazioa (FFF) izenez ere ezaguna.FDMzatiak geruzaz geruza eraikitzen ditu, urtutako materiala aurrez zehaztutako bide batean selektiboki metatuz.Harizpietan datozen polimero termoplastikoak erabiltzen ditu azken objektu fisikoak osatzeko.
❖ Laser Sinterizazio Selektiboa (SLS).InSLS 3D inprimaketa, laser batek hauts polimero baten partikulak sinterizatzen ditu, elkarrekin fusionatuz eta pieza bat eraikiz, geruzaz geruza.
❖ Multi Jet Fusion (MJF).HPren jabedun 3D inprimatzeko teknologia gisa,MJFkoherentziaz eta azkar entregatu ditzake trakzio-erresistentzia handiko piezak, ezaugarrien bereizmen fina eta ondo definitutako propietate mekanikoak.
Metalen konformazioa
Metalen konformazioan, metala nahi den forman moldatzen da indarra metodo mekaniko edo termikoen bidez.Prozesua beroa edo hotza izan daiteke, metalaren eta nahi den formaren arabera.Metalezko konformazioarekin sortutako piezak normalean indar eta iraunkortasun ona dute.Gainera, normalean beste manufaktura batzuekin baino hondakin material gutxiago sortzen da.
Metal konformazio mota arruntak honako hauek dira:
❖ Forjaketa.Metala berotzen da, gero konpresio indarra aplikatuz moldatzen da.
❖ Estrusioa.Metala trokel baten bidez behartzen da nahi duzun forma edo profila sortzeko.
❖ Marrazkia.Metala trokel batetik ateratzen da nahi duzun forma edo profila sortzeko.
❖ Makurtzea.Metala nahi den formara makurtzen da aplikatutako indar baten bidez.
Galdaketa
Galdaketa fabrikazio-prozesu bat da, non material likido bat, hala nola metala, plastikoa edo zeramika, molde batera isurtzen den eta nahi den forman solidotzen uzten den.Zehaztasun eta errepikakortasun maila altua duten piezak sortzeko erabiltzen da.Galdaketa ere aukera errentagarria da lote handien ekoizpenean.
Galdaketa mota arruntak hauek dira:
❖ Injekzioa.Piezak ekoizteko erabiltzen den fabrikazio-prozesuaurtua injektatzeamateriala –askotan plastikoa– molde batean sartu.Ondoren, materiala hoztu eta solidotu egiten da, eta amaitutako pieza moldetik kanporatzen da.
❖ Presio-galdaketa.Diecastingean, urtutako metala moldearen barrunbe batean sartzen da presio handipean.Diecasting zehaztasun eta errepikakortasun handiko forma konplexuak ekoizteko erabiltzen da.
Fabrikagarritasunerako diseinua eta ekoizpenerako piezak
Fabrikaziorako edo fabrikagarritasunerako diseinua (DFM) pieza edo tresna bat sortzeko ingeniaritza-metodo bati egiten dio erreferentzia diseinua lehenik eta behin, azken produktua eraginkorragoa eta ekoizteko merkeagoa ahalbidetzen duena.Hubs-en DFM analisi automatikoak aukera ematen die ingeniariei eta diseinatzaileei piezak sortu, errepikatu, sinplifikatzeko eta optimizatzeko, fabrikazio prozesu osoa eraginkorragoa izan dadin.Fabrikazio errazagoak diren piezak diseinatuz, ekoizpen-denbora eta kostuak murriztu daitezke, baita azken piezen akats eta akatsen arriskua ere.
DFM analisia erabiltzeko aholkuak zure ekoizpen-lanaren kostuak minimizatzeko
❖ Osagaiak minimizatu.Normalean, pieza batek zenbat eta osagai gutxiago izan, orduan eta muntaketa denbora, arriskua edo errorea eta kostu orokorra txikiagoa izango da.
❖ Eskuragarritasuna.Eskuragarri dauden produkzio-metodo eta ekipoekin fabrikatu daitezkeen piezak, eta diseinu nahiko sinpleak dituztenak, errazagoak eta merkeagoak dira ekoizten.
❖ Materialak eta osagaiak.Material eta osagai estandarrak erabiltzen dituzten piezenek kostuak murrizten lagun dezakete, hornikuntza-katearen kudeaketa errazten dute eta ordezko piezak erraz eskura daitezkeela ziurtatzen dute.
❖ Piezen orientazioa.Kontuan hartu piezaren orientazioa ekoizpenean zehar.Honek euskarrien edo ekoizpen-denbora eta kostu orokorra handitu dezaketen euskarri edo beste ezaugarri osagarrien beharra murrizten lagun dezake.
❖ Saihestu azpiko koska.Undercuts pieza bat molde edo tresna batetik erraz kentzea eragozten duten ezaugarriak dira.Apurketak saihesteak produkzio-denbora eta kostuak murrizten lagun dezake, eta azken pieza baten kalitate orokorra hobetzen.
Produkziorako piezak fabrikatzeko kostua
Kalitatearen eta kostuaren arteko oreka lortzea funtsezkoa da ekoizpenerako zuzendutako piezak fabrikatzeko.Hona hemen kostuei lotutako hainbat faktore kontuan hartu beharrekoak:
❖ Materialak.Fabrikazio-prozesuan erabilitako lehengaien kostua erabilitako material motaren, erabilgarritasunaren eta behar den kantitatearen araberakoa da.
❖ Tresneria.Fabrikazio-prozesuan erabilitako makinen, moldeen eta beste tresna espezializatu batzuen kostua barne.
❖ Ekoizpen bolumena.Oro har, zenbat eta ekoizten dituzun piezen bolumena handiagoa izan, orduan eta txikiagoa izango da pieza bakoitzeko.Hau bereziki egia dainjekzio-moldaketaEskaera-bolumen handiagoetarako eskala-ekonomia garrantzitsuak eskaintzen dituena.
❖ Epeak.Denbora-egoeran dauden proiektuetarako azkar ekoitzitako piezak kostu handiagoa izaten dute epe luzeagoak dituztenek baino.
Lortu berehalako aurrekontuazure ekoizpen piezen prezioak eta denborak alderatzeko.
Artikuluaren iturria:https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
Argitalpenaren ordua: 2023-04-14