단기 제조에서는 CNC 가공보다 더 나은 기술을 명명하기가 어렵습니다.높은 처리량 잠재력, 정확도 및 반복성, 광범위한 재료 선택, 사용 용이성을 비롯한 다양한 이점을 제공합니다.거의 모든 공작 기계를 수치 제어할 수 있지만 컴퓨터 수치 제어 가공은 일반적으로 다축 밀링 및 터닝을 나타냅니다.
CNC 가공이 맞춤형 가공, 소량 생산 및 프로토타입 제작에 어떻게 사용되는지 자세히 알아보기 위해 engineering.com은 CNC 공작 기계의 재료, 기술, 응용 프로그램 및 작동에 대해 심천에 기반을 둔 맞춤형 프로토타입 제조 서비스인 Wayken Rapid Manufacturing과 이야기했습니다. .
재료와 관련하여 시트, 플레이트 또는 바 스톡으로 제공되는 경우 기계로 가공할 수 있습니다.가공할 수 있는 수백 가지 금속 합금 및 플라스틱 폴리머 중에서 알루미늄 및 엔지니어링 플라스틱이 프로토타입 가공에 가장 일반적입니다.대량 생산으로 성형되도록 설계된 플라스틱 부품은 금형 제작의 높은 비용과 리드 타임을 피하기 위해 프로토타입 단계에서 가공되는 경우가 많습니다.
다양한 재료에 대한 접근은 프로토타이핑을 할 때 특히 중요합니다.재료마다 비용이 다르고 기계적 및 화학적 특성이 다르기 때문에 최종 제품에 대해 계획된 것보다 저렴한 재료로 프로토타입을 절단하는 것이 더 나을 수 있습니다. 또는 다른 재료가 부품의 강도, 강성 또는 무게를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그것의 디자인과 관련하여.경우에 따라 프로토타입의 대체 재료를 사용하여 특정 마무리 프로세스를 수행하거나 테스트를 용이하게 하기 위해 생산 부품보다 내구성을 높일 수 있습니다.
프로토타입이 적합 확인 또는 목업 구성과 같은 단순한 기능적 용도로 사용될 때 엔지니어링 수지 및 고성능 금속 합금을 대체하는 저가의 범용 재료로 그 반대도 가능합니다.
금속 가공용으로 개발되었지만 플라스틱은 올바른 지식과 장비를 사용하여 성공적으로 가공할 수 있습니다.열가소성 수지와 열경화성 수지 모두 기계가공이 가능하며 프로토타입 부품용 단기 사출 금형에 비해 매우 비용 효율적입니다.
금속과 비교할 때 PE, PP 또는 PS와 같은 대부분의 열가소성 플라스틱은 금속 가공에 일반적인 공급 및 속도로 가공하면 녹거나 타게 됩니다.더 높은 커터 속도와 더 낮은 이송 속도가 일반적이며 경사각과 같은 절삭 공구 매개변수가 중요합니다.절단부의 열 제어는 필수적이지만 금속과 달리 냉각제는 일반적으로 냉각을 위해 절단부에 분사되지 않습니다.압축 공기를 사용하여 칩을 제거할 수 있습니다.
열가소성 수지, 특히 충전되지 않은 상품 등급은 절삭력이 가해지면 탄성적으로 변형되기 때문에 특히 미세 형상 및 세부 사항에 대해 높은 정확도를 달성하고 정밀한 공차를 유지하기 어렵습니다.자동차 조명과 렌즈는 특히 어렵습니다.
CNC 플라스틱 가공 분야에서 20년 이상의 경험을 보유한 Wayken은 자동차 렌즈, 라이트 가이드 및 반사경과 같은 광학 프로토타입을 전문으로 합니다.폴리카보네이트 및 아크릴과 같은 투명 플라스틱을 가공할 때 가공 중 높은 표면 조도를 달성하면 연삭 및 연마와 같은 가공 작업을 줄이거나 없앨 수 있습니다.SPDM(싱글 포인트 다이아몬드 가공)을 사용한 미세 가공은 200nm 미만의 정확도를 제공하고 10nm 미만의 표면 거칠기를 개선할 수 있습니다.
초경 절삭 공구는 일반적으로 강과 같은 더 단단한 재료에 사용되지만 초경 공구에서 알루미늄 절삭에 적합한 공구 형상을 찾는 것이 어려울 수 있습니다.이러한 이유로 고속강(HSS) 절삭 공구가 자주 사용됩니다.
CNC 알루미늄 가공은 가장 일반적인 재료 선택 중 하나입니다.알루미늄은 플라스틱에 비해 높은 이송 및 속도로 절단되며 건식 또는 냉각제로 절단할 수 있습니다.절단을 설정할 때 알루미늄의 등급을 기록하는 것이 중요합니다.예를 들어 6000 등급은 매우 일반적이며 마그네슘과 실리콘을 포함합니다.이러한 합금은 예를 들어 아연을 주 합금 성분으로 함유하고 더 높은 강도와 인성을 갖는 7000 등급에 비해 우수한 가공성을 제공합니다.
알루미늄 스톡 재료의 템퍼 지정에 주목하는 것도 중요합니다.이러한 지정은 예를 들어 재료가 가공 중 및 최종 사용 시 성능에 영향을 미치고 영향을 미칠 수 있는 열처리 또는 변형 경화를 나타냅니다.
5축 CNC 가공은 3축 기계보다 복잡하지만 몇 가지 기술적 이점으로 인해 제조 산업에서 널리 보급되고 있습니다.예를 들어, 5축 기계를 사용하면 양쪽에 형상이 있는 부품을 절단하는 것이 훨씬 더 빠를 수 있습니다. 그 이유는 3축 기계의 경우 스핀들이 양쪽에 도달할 수 있는 방식으로 부품을 고정할 수 있기 때문입니다. , 부품에는 두 개 이상의 설정이 필요합니다.5축 기계는 또한 공구의 각도가 부품의 모양에 따를 수 있기 때문에 정밀 가공을 위해 복잡한 형상과 미세한 표면 조도를 생성할 수 있습니다.
밀, 선반 및 터닝 센터 외에도 EDM 기계 및 기타 도구를 CNC로 제어할 수 있습니다.예를 들어 CNC 밀+턴 센터와 와이어 및 싱커 EDM이 일반적입니다.제조 서비스 제공업체의 경우 유연한 공작 기계 구성 및 가공 방식을 통해 효율성을 높이고 가공 비용을 절감할 수 있습니다.유연성은 5축 머시닝 센터의 주요 이점 중 하나이며 높은 기계 구매 가격과 결합될 때 공장은 가능하면 24시간 가동을 유지하도록 매우 유인됩니다.
정밀 가공은 ±0.05mm 이내의 공차를 제공하는 가공 작업을 말하며 자동차, 의료 기기 및 우주 항공 부품 제조에 널리 적용됩니다.
Micro-Fine Machining의 일반적인 응용 분야는 SPDM 또는 SPDT(Single Point Diamond Machining)입니다.다이아몬드 가공의 주요 이점은 엄격한 가공 요구 사항이 있는 맞춤형 가공 부품에 있다는 것입니다. 200nm 미만의 형태 정확도와 10nm 미만의 표면 거칠기를 개선합니다.투명 플라스틱 또는 반사 금속 부품과 같은 광학 프로토타입을 제조할 때 금형의 표면 마감은 중요한 고려 사항입니다.다이아몬드 가공은 특히 PMMA, PC 및 알루미늄 합금의 경우 가공 중 고정밀, 고조도 표면을 생성하는 한 가지 방법입니다.플라스틱으로 광학 부품 가공을 전문으로 하는 공급업체는 고도로 전문화되어 있지만 단기 또는 프로토타입 금형에 비해 비용을 크게 절감할 수 있는 서비스를 제공합니다.
물론 CNC 머시닝은 금속 및 플라스틱 최종 사용 부품 및 툴링 생산을 위해 모든 제조 산업에서 널리 사용됩니다.그러나 대량 생산의 경우 몰드 및 툴링의 초기 비용이 많은 부품에 걸쳐 상각된 후 성형, 주조 또는 스탬핑 기술과 같은 다른 프로세스가 종종 기계 가공보다 빠르고 저렴합니다.
CNC 머시닝은 금형, 다이 및 기타 추가 단계가 필요한 3D 프린팅, 주조, 몰딩 또는 제작 기술과 같은 프로세스에 비해 회전 시간이 빠르기 때문에 금속 및 플라스틱으로 프로토타입을 생산하는 데 선호되는 프로세스입니다.
디지털 CAD 파일을 부품으로 변환하는 이 '푸시 버튼' 민첩성은 종종 3D 프린팅 지지자들에 의해 3D 프린팅의 주요 이점으로 선전됩니다.그러나 많은 경우 CNC가 3D 프린팅보다 더 좋습니다.
3D 인쇄 부품의 각 빌드 볼륨을 완료하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있지만 CNC 가공에는 몇 분이 걸립니다.
3D 프린팅은 부품을 레이어로 제작하므로 단일 재료로 만든 기계 부품과 비교하여 부품에 이방성 강도가 발생할 수 있습니다.
3D 프린팅에 사용할 수 있는 재료의 범위가 좁으면 인쇄된 프로토타입의 기능이 제한될 수 있지만 가공된 프로토타입은 최종 부품과 동일한 재료로 만들 수 있습니다.CNC 가공된 프로토타입은 프로토타입의 기능 검증 및 엔지니어링 검증을 충족하기 위해 최종 사용 설계 재료에 사용할 수 있습니다.
보어, 탭 구멍, 결합 표면 및 표면 마감과 같은 3D 인쇄 기능은 일반적으로 기계 가공을 통한 후처리가 필요합니다.
3D 프린팅은 제조 기술로서 이점을 제공하지만 오늘날의 CNC 공작 기계는 특정 단점 없이 많은 동일한 이점을 제공합니다.
빠른 턴어라운드 CNC 기계는 하루 24시간 지속적으로 사용할 수 있습니다.따라서 광범위한 작업이 필요한 짧은 생산 부품에 대해 CNC 가공을 경제적으로 수행할 수 있습니다.
프로토타입 및 단기 생산을 위한 CNC 가공에 대해 자세히 알아보려면 Wayken에 문의하거나 웹사이트를 통해 견적을 요청하십시오.
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게시 시간: 2019년 11월-30일