Warum CNC-Maschinen für die moderne Fertigung so wichtig sind

Mit einer Fülle von Fertigungstechnologien, die heutzutage die Runde machen, gibt es so viele zur Auswahl. Während alle ihre einzigartigen Nischen und spezifischen Bereiche haben, in denen sie sich von anderen abheben, erweist sich die CNC-Bearbeitung als die beliebteste industrielle Option im Rudel. Hier sind nur einige der Gründe, warum die CNC-Bearbeitung für die moderne Fertigungsindustrie so wichtig ist.

Auswirkungen auf die Branche

Numerische Steuerungsmaschinen, der Vorgänger von CNC, gibt es seit den 40er Jahren. Mit der Hinzufügung der CNC-Automatisierung in den 70er Jahren konnten Hersteller bestehende Technologien weiter verbessern und die Grenzen für Produktionsketten auf der ganzen Welt erweitern. Dies ermöglichte die Integration von Computerpräzision und -design in die Werkstatt und Fabrikhalle für qualitativ hochwertigere Waren bei besserer Kosteneffizienz.

Bald war die Technologie in fast jeder Branche reichlich vorhanden. Während die CNC-Industrie der Vereinigten Staaten versuchte, Maschinen und Programme für die Luft- und Raumfahrt bereitzustellen, stellten Länder wie Deutschland und Japan Designs her, die sich in den unteren Segmenten schnell verkauften. Seitdem sind die Preise der Maschinen gesunken, während ihre Fähigkeiten zugenommen haben. Jetzt können Produktionsstätten und Geschäfte Massenmengen von Waren mit nur einem Bediener produzieren, der mehrere Maschinen bedient, und ihre Fähigkeit zur Erstellung komplexerer Designs steigern.

Der Gesamtmarkt für CNC-Bearbeitung wird voraussichtlich bis 2025 100,86 Mrd. USD erreichen, was einer CAGR von 7,0 % von 2019 bis 2025 entspricht. Es ist wichtig zu beachten, dass frühere Schätzungen aus dem Jahr 2014 für den Prognosezeitraum 2016 bis 2022 5,5 % vorhergesagt haben, weit weniger als die Realität diese Jahre vergingen. Der Anstieg der CAGR wird dem Bedarf an komplizierten Massivteilen mit definierten Oberflächen zugeschrieben. Die erhöhte betriebliche Effizienz bei den Herstellern verschiedener Waren ist der Hauptgrund.

Vorteile der CNC-Automatisierung

Einer der Hauptvorteile, die CNC gegenüber seinen Konkurrenten wie der additiven Fertigung einbringt, ist Geschwindigkeit . Während Unternehmen nach Alternativen suchen, gibt es wirklich keinen besseren Weg, um Hochgeschwindigkeitsserien von Produkten zu produzieren. Natürlich ermöglicht die maschinelle Bearbeitung ein Maß an Schneiden, Fräsen oder Bohren, das kein Mensch bewältigen kann, aber es bringt auch die Möglichkeit, schnell Prototypen zu erstellen oder schnelle Anpassungen an Werkstücken vorzunehmen. Diese Möglichkeiten können die Effizienz und Produktivität des eigenen Fertigungsprozesses erheblich steigern.

Die CNC-Bearbeitung führt auch zu einer ineffizienten Produktion bei vernünftigen, effizienten Volumen im Vergleich zu 3D-Druck oder manueller Fertigung. Während großvolumige Produktionsmethoden wie Spritzguss CNC-Maschinen in Bezug auf die schiere Anzahl der Teile übertreffen können, können diese Methoden bei der Herstellung von Formen kostspielig sein und nicht alle Unternehmen arbeiten mit so hohen Stückzahlen, was sie zu einer weniger interessanten Perspektive macht. Dies gilt insbesondere, da Formen ersetzt werden müssen und Spritzguss nicht die Möglichkeit bietet, Änderungen am Objekt so einfach vorzunehmen wie ein 3D-Modell.

Auch andere Methoden haben oft nicht das Maß an Konsistenz die die CNC-Bearbeitung zulässt. CNC-Maschinen können wiederholt ein Objekt mit wenig bis gar keinem Qualitätsunterschied erstellen. Wiederholbarkeit ist seit geraumer Zeit ein Hauptanliegen moderner Fertigungstechnologien, und dennoch ist keine andere Technologie in der Lage, den Erfolg zu wiederholen, den CNC-Maschinen in diesem Bereich erzielt haben.

Dieses Maß an Konsistenz und Effizienz wird durch Automated Precision weiter gesteigert . CNC-Maschinen sind aufgrund der computergestützten Genauigkeit in der Lage, ein hohes Maß an Präzision zu erreichen und im Laufe der Zeit perfekte Schnitte auszuführen. Sie können auch sehr gut darin sein, Abfall von jedem Werkstück zu reduzieren. Diese Verringerung des Materialabfalls senkt die Gesamtproduktionskosten für Werkstätten und kann zu erheblichen Einsparungen führen. Darüber hinaus können sie aufgrund des Automatisierungselements die Arbeitskosten und die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler reduzieren, während sie rund um die Uhr arbeiten. Ein weiterer Vorteil, den sie auf den Tisch bringen, ist die Einfachheit der Verwendung, die ein relativ geringes Maß an Geschick erfordert.

CNC-Maschinen bringen auch ein gutes Maß an Vielseitigkeit . Je nach Art und Qualität des CNC-Geräts können Werkstätten und Maschinisten im Wesentlichen mehrere Maschinen zum Preis einer einzigen erhalten. Dadurch ist es kaum notwendig, separate Geräte wie Sägen und Bohrer zu kaufen. Es gibt auch CNC-Plasmaschneider, CNC-Fräsen, CNC-Drehmaschinen und elektronische Entladungsmaschinen. Eine gute, richtig ausgestattete Maschine kann mit mehreren Materialien wie Holz, Glas, Heißdrahtschaum und mehr arbeiten.

ThKompliziertheit und Komplexität von Teilen ist ein weiterer großer Vorteil, den CNC-Maschinen in petto haben. Sie können einige sehr komplexe Formen schnitzen, die ihre Konkurrenten oft im Stich lassen. Bisher sind nur sehr wenige Technologien in der Lage, eine digitale Datei so präzise und konsistent zu kopieren, wie sie es tun. CNC-Maschinen können jeder programmierten Anweisung bis ins kleinste Detail folgen. Dadurch können Hersteller Produkte mit viel präziseren Designs erstellen, als dies mit manuellen Geräten oder älteren Automatisierungsformen möglich wäre.

Abgesehen von ihrer Fähigkeit, den Produktionsprozess zu verbessern, sind CNC-Maschinen sicherer für die Arbeiter und mit weitaus weniger Überwachungsanforderungen verbunden. Sie sind auch ideal für die Bearbeitung von toxischen Materialien oder Materialien mit extrem hohen Temperaturen.

Zukunftsaussichten

CNC-Maschinen sind noch nicht fertig entwickelt. Es gibt eine Reihe zukünftiger Entwicklungen, die ihre Fähigkeiten in der Werkstatt weiter steigern können. Wie die Zeit gezeigt hat, hat sich die Industrie in Bezug auf die Vielfalt der Verwendungsmöglichkeiten, die sie findet, schnell entwickelt. Noch vor einem Jahrzehnt wurden CNC-Maschinen überwiegend von großen Herstellern und Fabriken für massive Industrieprojekte eingesetzt. Jetzt, da der Umfang kleiner wird, können die breite Öffentlichkeit und kleinere Geschäfte auf alle Vorteile zugreifen, die leistungsstarke CNC-Maschinen zu bieten haben. Dies hat der Technologie eine immer größere Attraktivität verliehen.

Die Technologie ist auch bereit, billiger zu werden, wie es in den letzten Jahren der Fall war. Abgesehen davon werden die Geräte mobiler und können zunehmend mit zahlreichen anderen kleineren Geräten für separate Aufgaben interagieren.

Trends weisen auch auf eine zunehmende Konnektivität mit dem Internet hin, nicht nur bei CNC-Maschinen, sondern auch bei anderen Fertigungstechnologien. Kurz gesagt, erwarten Sie eine größere Konnektivität zwischen CNC-Maschinen, die mehr und schneller erledigen und weniger auf menschliche Bediener angewiesen sind. Und suchen Sie nach Händlern, die innovative Support-Services entwickeln und den Herstellern eine fachmännische Anleitung bieten, damit der Kauf und Verkauf von CNC-Maschinen reibungslos und unkompliziert verläuft.

Auch Hybrid-CNC-3D-Druckmaschinen finden ihren Weg in verschiedene Industrieanwendungen. Obwohl das Wachstum solcher Maschinen langsam war, könnten sie in der Zukunft vielversprechend sein, indem sie eine einfache Einheitsgröße für alle Arten von Fertigungslösungen bieten. Sie können möglicherweise Material wiederherstellen oder Formen erstellen, die die CNC allein nicht bewältigen könnte. Die Kombination von additiven und subtraktiven Methoden kann massive Vorteile haben. Es könnte eine prominentere Nische in der Welt der Fertigung finden, wenn der Preis sinkt und prominentere Industrieführer beginnen, diese aufregende, neue Technologie einzusetzen.

Die Forscher versuchen auch, die Prozesse rund um die CNC-Maschinen weiter zu automatisieren, die sie nicht alleine bewältigen können. Derzeit konzentriert man sich darauf, Möglichkeiten zu finden, CNC-Maschinen mit Robotern zu integrieren, die zum Bewegen, Verpacken und Veredeln von Waren verwendet werden. Dies wird den Abfall weiter reduzieren, Zeit sparen und die Arbeitskosten senken. Wenn solche Systeme zum Tragen kommen, kann eines Tages ein einziges Bedienfeld ausreichen, um einen gesamten Fertigungsbetrieb zu steuern.

Wie beim 3D-Druck sieht auch die CNC-Bearbeitung neue potenzielle Technologien, die die Design- und 3D-Modellierungsseite der Dinge verbessern. Es gibt auch Einsatzmöglichkeiten von VR und AR, damit der Bediener der Werkzeugmaschine die Bewegungsbahn beibringt und die einzelnen Bewegungsabläufe in einem Bearbeitungsprogramm speichert. Dies kann eine etwas bessere Kontrolle über den Prozess ermöglichen, wenn ein sehr spezifischer Werkzeugweg erforderlich ist.