في التصنيع قصير المدى ، من الصعب تسمية تقنية أفضل من التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.إنه يوفر مزيجًا جيدًا من المزايا بما في ذلك إمكانات الإنتاجية العالية والدقة والتكرار ومجموعة واسعة من المواد وسهولة الاستخدام.في حين أنه يمكن التحكم في أي أداة آلية تقريبًا ، إلا أن التحكم الرقمي بالكمبيوتر يشير عادةً إلى الطحن والتحويل متعدد المحاور.
لمعرفة المزيد حول كيفية استخدام التصنيع باستخدام الحاسب الآلي في الآلات المخصصة ، والإنتاج ذي الحجم المنخفض والنماذج الأولية ، تحدث موقع engineering.com مع Wayken Rapid Manufacturing ، وهي خدمة تصنيع نموذج أولي مخصص مقرها Shenzhen حول المواد والتكنولوجيا والتطبيقات وتشغيل أدوات آلة CNC .
عندما يتعلق الأمر بالمواد ، إذا كانت متوفرة في صفائح أو ألواح أو قضبان ، فمن المحتمل أن تتمكن من تصنيعها.من بين مئات السبائك المعدنية والبوليمرات البلاستيكية التي يمكن تشكيلها ، يعد الألمنيوم والبلاستيك الهندسي أكثر شيوعًا في تصنيع النماذج الأولية.غالبًا ما يتم تشكيل الأجزاء البلاستيكية المصممة لتشكيلها في الإنتاج الضخم في مرحلة النموذج الأولي من أجل تجنب التكلفة العالية والمهلة الزمنية لصناعة القوالب.
يعد الوصول إلى مجموعة كبيرة من المواد أمرًا مهمًا بشكل خاص عند إنشاء النماذج الأولية.نظرًا لأن المواد المختلفة لها تكلفة مختلفة وخصائص ميكانيكية وكيميائية مختلفة ، فقد يكون من الأفضل قطع نموذج أولي في مادة أرخص مما هو مخطط للمنتج النهائي ، أو قد تساعد مادة مختلفة في تحسين قوة أو صلابة أو وزن القطعة فيما يتعلق بتصميمه.في بعض الحالات ، قد تسمح مادة بديلة لنموذج أولي بعملية تشطيب محددة أو تصبح أكثر متانة من جزء الإنتاج لتسهيل الاختبار.
والعكس ممكن أيضًا ، حيث تحل المواد السلعية منخفضة التكلفة محل الراتنجات الهندسية والسبائك المعدنية عالية الأداء عند استخدام النموذج الأولي لاستخدامات وظيفية بسيطة مثل فحص الملاءمة أو إنشاء نموذج بالحجم الطبيعي.
على الرغم من تطوير البلاستيك لتشغيل المعادن ، إلا أنه يمكن تشكيله بنجاح بالمعرفة والمعدات الصحيحة.كل من اللدائن الحرارية والمواد الحرارية قابلة للتشغيل الآلي وهي فعالة للغاية من حيث التكلفة مقارنة بقوالب الحقن قصيرة المدى لأجزاء النموذج الأولي.
مقارنة بالمعادن ، فإن معظم اللدائن الحرارية مثل PE أو PP أو PS سوف تذوب أو تحترق إذا تم تشكيلها باستخدام الأعلاف والسرعات الشائعة في تشغيل المعادن.تعد سرعات القاطع الأعلى ومعدلات التغذية المنخفضة شائعة ، وتعد معلمات أداة القطع مثل زاوية أشعل النار ضرورية.يعد التحكم في الحرارة في القطع أمرًا ضروريًا ، ولكن على عكس المبرد المعدني لا يتم رشه عادةً في القطع للتبريد.يمكن استخدام الهواء المضغوط لتنظيف الرقائق.
اللدائن الحرارية ، خاصة درجات السلع غير المعبأة ، تتشوه بشكل مرن عند تطبيق قوة القطع ، مما يجعل من الصعب تحقيق الدقة العالية والحفاظ على التفاوتات الوثيقة ، خاصة بالنسبة للميزات والتفاصيل الدقيقة.تعتبر إضاءة السيارات والعدسات صعبة بشكل خاص.
مع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في تصنيع البلاستيك باستخدام الحاسب الآلي ، تتخصص Wayken في النماذج الأولية البصرية مثل عدسات السيارات وأدلة الإضاءة والعاكسات.عند معالجة البلاستيك الشفاف مثل البولي كربونات والأكريليك ، فإن تحقيق تشطيب عالي للسطح أثناء المعالجة يمكن أن يقلل أو يلغي عمليات المعالجة مثل الطحن والتلميع.يمكن أن توفر المعالجة الدقيقة الدقيقة باستخدام آلة الماس أحادية النقطة (SPDM) دقة أقل من 200 نانومتر وتحسن خشونة السطح أقل من 10 نانومتر.
بينما تُستخدم أدوات القطع بالكربيد بشكل شائع للمواد الصلبة مثل الفولاذ ، قد يكون من الصعب العثور على هندسة الأداة الصحيحة لقطع الألومنيوم في أدوات الكربيد.لهذا السبب ، غالبًا ما يتم استخدام أدوات القطع الفولاذية عالية السرعة (HSS).
يعد تصنيع الألومنيوم باستخدام الحاسب الآلي أحد أكثر خيارات المواد شيوعًا.مقارنةً بالبلاستيك ، يتم قطع الألمنيوم بتغذية عالية وسرعات عالية ، ويمكن قطعه جافًا أو باستخدام سائل التبريد.من المهم ملاحظة درجة الألومنيوم عند الإعداد لقصه.على سبيل المثال ، 6000 درجة شائعة جدًا ، وتحتوي على المغنيسيوم والسيليكون.توفر هذه السبائك قابلية تشغيل فائقة مقارنة بـ 7000 درجة ، على سبيل المثال ، والتي تحتوي على الزنك كمكون أساسي في صناعة السبائك ، ولها قوة وصلابة أعلى.
من المهم أيضًا ملاحظة تسمية درجة الحرارة لمادة مخزون الألومنيوم.تشير هذه التسميات إلى المعالجة الحرارية أو تصلب الإجهاد ، على سبيل المثال ، أن المادة قد خضعت ويمكن أن تؤثر على الأداء أثناء التصنيع وفي الاستخدام النهائي.
يعد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي ذي خمسة محاور أكثر تعقيدًا من الآلات ذات المحاور الثلاثة ، لكنها تكتسب انتشارًا في الصناعة التحويلية بسبب العديد من المزايا التكنولوجية.على سبيل المثال ، يمكن أن يكون قطع جزء بميزات على كلا الجانبين أسرع بكثير باستخدام آلة ذات 5 محاور ، حيث يمكن تثبيت الجزء بطريقة يمكن للمغزل الوصول إلى كلا الجانبين في نفس العملية ، بينما باستخدام آلة ذات 3 محاور ، سيتطلب الجزء إعدادين أو أكثر.يمكن للآلات ذات 5 محاور أيضًا إنتاج أشكال هندسية معقدة وتشطيبات سطحية دقيقة للمعالجة الدقيقة لأن زاوية الأداة يمكن أن تتوافق مع شكل الجزء.
إلى جانب المطاحن والمخارط ومراكز الخراطة ، يمكن التحكم في آلات EDM والأدوات الأخرى باستخدام الحاسب الآلي.على سبيل المثال ، تعتبر مطحنة CNC + مراكز الدوران شائعة ، وكذلك الأسلاك والحوض EDM.بالنسبة لمزود خدمة التصنيع ، يمكن أن تزيد ممارسات التشكيل والتشغيل المرنة لأدوات الماكينة من الكفاءة وتقليل تكاليف المعالجة.المرونة هي إحدى الفوائد الرئيسية لمركز تصنيع خماسي المحاور ، وعندما يقترن بسعر الشراء المرتفع للآلات ، يتم تحفيز المتجر بشكل كبير للحفاظ على تشغيله على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع إن أمكن.
تشير المعالجة الدقيقة إلى عمليات التصنيع التي توفر تفاوتات في حدود ± 0.05 مم ، وهي قابلة للتطبيق على نطاق واسع في تصنيع قطع غيار السيارات والأجهزة الطبية والفضاء.
التطبيق النموذجي للمعالجة الدقيقة الدقيقة هو آلة الماسية أحادية النقطة (SPDM أو SPDT).الميزة الرئيسية لتصنيع الماس هي للأجزاء الآلية المخصصة مع متطلبات تصنيع صارمة: دقة الشكل أقل من 200 نانومتر بالإضافة إلى تحسين خشونة السطح أقل من 10 نانومتر.في تصنيع النماذج الأولية البصرية مثل البلاستيك الشفاف أو الأجزاء المعدنية العاكسة ، يعتبر تشطيب السطح في القوالب أحد الاعتبارات المهمة.تعتبر المعالجة الماسية إحدى الطرق لإنتاج سطح عالي الدقة وعالي التشطيب أثناء المعالجة ، خاصةً لـ PMMA و PC وسبائك الألومنيوم.البائعون المتخصصون في تصنيع المكونات البصرية من البلاستيك متخصصون للغاية ، لكنهم يقدمون خدمة يمكن أن تقلل التكاليف بشكل كبير مقارنة بالقوالب قصيرة المدى أو النماذج الأولية.
بالطبع ، يتم استخدام الآلات باستخدام الحاسب الآلي على نطاق واسع في جميع الصناعات التحويلية لإنتاج الأجزاء والأدوات المعدنية والبلاستيكية ذات الاستخدام النهائي.ومع ذلك ، في الإنتاج الضخم ، غالبًا ما تكون العمليات الأخرى مثل تقنيات الصب أو الصب أو الختم أسرع وأرخص من المعالجة الآلية ، بعد أن يتم استهلاك التكاليف الأولية للقوالب والأدوات عبر عدد كبير من الأجزاء.
يعد التصنيع باستخدام الحاسب الآلي عملية مفضلة لإنتاج نماذج أولية من المعادن والبلاستيك نظرًا لوقت دورانها السريع مقارنة بعملية مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد أو الصب أو الصب أو التصنيع ، والتي تتطلب قوالب ، وقوالب ، وخطوات إضافية أخرى.
غالبًا ما يوصف مؤيدو الطباعة ثلاثية الأبعاد بخفة "زر الضغط" لتحويل ملف CAD الرقمي إلى جزء باعتبارها فائدة رئيسية للطباعة ثلاثية الأبعاد.ومع ذلك ، في كثير من الحالات ، يُفضل CNC على الطباعة ثلاثية الأبعاد أيضًا.
قد يستغرق الأمر عدة ساعات لإكمال كل حجم بناء للأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، بينما يستغرق التصنيع باستخدام الحاسب الآلي دقائق.
تبني الطباعة ثلاثية الأبعاد أجزاءً في طبقات ، مما قد ينتج عنه قوة متباينة الخواص في الجزء ، مقارنةً بالجزء المُشَكَّل من قطعة واحدة من المادة.
قد يحد نطاق أضيق من المواد المتاحة للطباعة ثلاثية الأبعاد من وظائف النموذج الأولي المطبوع ، بينما يمكن صنع النموذج الأولي الآلي من نفس المادة مثل الجزء النهائي.يمكن استخدام النماذج الأولية المصنّعة باستخدام الحاسب الآلي لمواد تصميم الاستخدام النهائي لتلبية التحقق الوظيفي والتحقق الهندسي من النماذج الأولية.
تتطلب الميزات المطبوعة ثلاثية الأبعاد مثل التجاويف والثقوب المسننة وأسطح التزاوج وإنهاء السطح معالجة لاحقة ، عادةً عن طريق المعالجة الآلية.
في حين أن الطباعة ثلاثية الأبعاد توفر مزايا كتقنية تصنيع ، فإن أدوات ماكينات CNC الحالية توفر العديد من المزايا نفسها دون عيوب معينة.
يمكن استخدام آلات CNC ذات التحول السريع بشكل مستمر ، على مدار 24 ساعة في اليوم.هذا يجعل التصنيع باستخدام الحاسب الآلي أمرًا اقتصاديًا للتشغيل القصير لأجزاء الإنتاج التي تتطلب نطاقًا واسعًا من العمليات.
لمعرفة المزيد حول التصنيع باستخدام الحاسب الآلي للنماذج الأولية والإنتاج قصير المدى ، يرجى الاتصال بـ Wayken أو طلب عرض أسعار من خلال موقع الويب الخاص بهم.
حقوق النشر © 2019 engineering.com، Inc. جميع الحقوق محفوظة.يشكل التسجيل في هذا الموقع أو استخدامه قبولًا لسياسة الخصوصية الخاصة بنا.
الوقت ما بعد: 30 نوفمبر 2019