Die Bedeutung der schnellen Bearbeitung in der Fertigung

Unternehmen, die Kunststoff- oder Metallteile entwerfen und herstellen, benötigen zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Produktentwicklung häufig schnelle Bearbeitungsdienste.

Dieser Artikel befasst sich mit den Besonderheiten des Herstellungsprozesses und warum er so wichtig ist.

Was ist Schnellbearbeitung?

Rapid Machining ist die Bearbeitung von Teilen und Prototypen mit einem expliziten Fokus auf die Verkürzung der Herstellungszeit der Teile. Es umfasst normalerweise eine CNC-Bearbeitung (einschließlich Fräsen, Drehen usw.), kann jedoch auch eine manuelle Bearbeitung für einfache Teile umfassen.

Die Bearbeitung kann auf verschiedene Weise beschleunigt werden. Je nach Kundenwunsch kann die Schnellbearbeitung den verstärkten Einsatz von Maschinen mit hohem Drehmoment und Schrupptechniken beinhalten, um den Materialabtrag zu beschleunigen. Es kann auch einfach zu bearbeitende Materialien wie Aluminiumlegierungen gegenüber Materialien beinhalten, die mehr Zeit für die Bearbeitung benötigen.

Obwohl sich die schnelle Bearbeitung nicht gegenseitig ausschließt, kann sie als Kontrapunkt zur Präzisionsbearbeitung angesehen werden, bei der Genauigkeit und Detailgenauigkeit Vorrang vor Geschwindigkeit haben.

Vor- und Nachteile

Rapid Machining ist ein unverzichtbares Werkzeug für Prototyping, Produktentwicklung, Kleinserienfertigung und kundenspezifische Teile. Es ist jedoch nicht für alle Fertigungsaufgaben geeignet.

Dies sind einige der Vor- und Nachteile der Schnellbearbeitung:

Vorteile

• Der schnellste Weg, Teile mit CNC-Bearbeitungsmaschinen herzustellen
• Iteriert Prototypen schnell, um die Produktentwicklung zu beschleunigen
• Einfache Herstellung mehrerer Versionen eines Teils für mechanische Tests usw.
• Schnellere Time-to-Market
• Stellt im Vergleich zu anderen Hochgeschwindigkeitsprozessen wie dem 3D-Druck stärkere Teile her
• Keine Mindestbestellmenge
• Keine Werkzeug- oder Anlaufkosten
• Kompatibel mit einer Reihe von Metallen und Kunststoffen
• Auswahl an Oberflächenveredelungsoptionen
• Skalierbar, da die CNC-Bearbeitung für eine spätere Produktion geeignet ist

Nachteile

• Geringere Qualität als Präzisionsbearbeitung
• Weniger geometrische Freiheit als 3D-Druck
• Langsamer als Spritzgussverfahren für Großaufträge (100+)

Wie beschleunigt die schnelle Bearbeitung die Produktentwicklung und verkürzt die Markteinführungszeit?

Seit Jahrzehnten ist Rapid Machining ein bevorzugtes Verfahren für Produktdesigner, die ihr Produkt von einer Entwicklungsphase in die nächste überführen wollen.

Schnell bearbeitete Prototypen können zum Testen und Bewerten verwendet werden, und es ist einfach, mehrere Iterationen eines Designs für vergleichende Analysen herzustellen. Einige schnell bearbeitete Teile sind sogar für den Endverbrauch geeignet.

Es ist leicht zu verstehen, warum sich Konstrukteure für Sofortteile immer wieder der Schnellbearbeitung zuwenden. Heutzutage werden die meisten Teile mit CAD-Software entworfen, und die exportierten Designdateien können mit minimaler Vorbereitung von CNC-Maschinen verarbeitet werden. Dies schließt die Zeitlücke zwischen der Fertigstellung eines Prototypendesigns und dem Erhalt des fertigen Teils.

Und der Vorgang wird oft mehrmals wiederholt. Wenn Produktdesigner schnell bearbeitete Prototypen zum Testen bestellen, müssen sie möglicherweise ihre Designs optimieren und mehrere weitere Iterationen erstellen, bevor das Teil für die Produktion bereit ist.

Die schnelle maschinelle Bearbeitung liefert auch Prototypen, die in Bezug auf Qualität, mechanische Leistung und Aussehen den Teilen für den Endverbrauch ähneln. Andere Prototyping-Verfahren wie 3D-Druck und manuelle Montage haben ihre eigenen einzigartigen Vorteile, aber wenn ein Teil schließlich mit einer CNC-Maschine hergestellt wird, ist ein bearbeiteter Prototyp offensichtlich repräsentativer für das bearbeitete Endteil.

Die Festlegung auf einen konsistenten Herstellungsprozess bietet offensichtliche Zeitvorteile. Wenn ein 3D-gedruckter Prototyp in ein bearbeitbares Endanwendungsteil umgestaltet werden muss, wird dem Gesamtprozess eine ganz neue Phase des Designs hinzugefügt. Für schnell bearbeitete Prototypen ist keine solche Stufe erforderlich.

Ein Produktentwicklungs-Workflow mit Rapid Machining kann daher etwa in diese Richtung gehen:

• Konzept
• CAD-Teiledesign
• Konzeptionelle(r) Prototyp(en) im Frühstadium durch schnelle Bearbeitung
• Testen und Bewerten
• Arbeitsprototyp(en) durch schnelle Bearbeitung
• Mechanische Prüfung und Bewertung
• Vorproduktionsprototyp(en) durch Präzisionsbearbeitung
• Präsentation, Marketing usw.
• Produktion
• Verteilung

Letztendlich verschaffen eine schnellere Produktentwicklung und eine kürzere Time-to-Market Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil und führen zu einer größeren Chance auf Markterfolg.

Welche Qualität kann ich von der Schnellbearbeitung erwarten?

Rapid Machining wird am häufigsten als Prototyping-Verfahren eingesetzt. Daher sollten Kunden bedenken, dass es andere Optionen gibt (z. B. Präzisionsbearbeitung), die möglicherweise besser für hochdetaillierte Teile geeignet sind, die enge Toleranzen erfordern. Wie der Name schon sagt, priorisiert die Schnellbearbeitung die Geschwindigkeit gegenüber anderen Faktoren.

Abgesehen davon können mit der Schnellbearbeitung Teile und Prototypen in professioneller Qualität auf sehr hohem Niveau hergestellt werden.

Durch die Bestellung von Teilen bei einem Spezialisten für schnelle Bearbeitung kann der Kunde letztendlich das erforderliche Qualitätsniveau festlegen, indem er Toleranzen angibt und ein Material in geeigneter Qualität und zu einem angemessenen Preis auswählt.

Lockere Toleranzen, einfache Konstruktionen und die Verwendung von Materialien mit hoher Bearbeitbarkeit ermöglichen es Maschinenbedienern, die Teile schneller herzustellen, wodurch der Qualität der Teile eine geringere Priorität eingeräumt wird. Während der Prototypen- und Produktentwicklung ist dies normalerweise ein sinnvoller Weg, da professionelle Maschinisten immer noch in der Lage sind, qualitativ hochwertige Teile herzustellen und dabei schnell zu arbeiten.

Wie 3ERP hohe Geschwindigkeiten bei der schnellen Bearbeitung erreicht

Sich für eine schnelle Bearbeitung zu entscheiden, lohnt sich nur, wenn der Zerspanungsbetrieb tatsächlich weiß, wie man Dinge effizient erledigt – sonst muss der Kunde Qualitätseinbußen hinnehmen, ohne von den Vorteilen zu profitieren.

3ERP ist ein Spezialist für schnelle Bearbeitung und hat mehrere Techniken perfektioniert, um qualitativ hochwertige Teile schnell zu fertigen.

Hier sind einige der Gründe, warum wir schneller als die Konkurrenz produzieren:

Es liegt in unserer Natur :3ERP wurde als Rapid-Prototyping-Unternehmen gegründet, und unser gesamtes Setup – von der Kundeninteraktion bis zur Fabrikhalle – ist für schnelle Bearbeitungszeiten optimiert, unabhängig vom Projekt.

Wir wissen, welche Maschinen zu verwenden sind :Unterschiedliche Projekte erfordern unterschiedliche Ausrüstungen, und die Schnellbearbeitung hat ihre eigenen besonderen Anforderungen an die Maschine. Für große Teile, die einen großen Materialabtrag erfordern, können wir eine 20-kW-Maschine mit hohem Drehmoment und einer 12.000-U/min-Spindel einsetzen; Für detaillierte Oberflächenveredelungen verwenden wir möglicherweise eine Maschine mit geringerem Drehmoment und einer Spindel mit 24.000 U/min.

Wir wissen, wie man schnell schneidet :Eine schnelle Bearbeitung wird nicht erreicht, indem einfach so viel Material wie möglich auf einmal abgehackt wird:Manchmal ist es schneller, mehrere flache Schnitte anstelle eines tiefen Schnitts auszuführen. Die schnelle Bearbeitung umfasst die Auswahl des richtigen Schneidwerkzeugs und die Ausführung der richtigen Schnitte sowie die Verwendung von High-End-CAM-Software zur Bestimmung der effizientesten Werkzeugwege für einen Auftrag.

Enge Fristen:Schnelle Bearbeitung oder 3D-Druck?

Der 3D-Druck hat die Prototyping-Landschaft verändert, indem er es Benutzern ermöglicht, innerhalb weniger Stunden einmalige Teile herzustellen. 3D-Drucker können sogar in Büros betrieben werden, wodurch der Bedarf an traditionellen Fabriken und Werkstätten reduziert wird.

Aufgrund der Geschwindigkeit und Einfachheit des 3D-Drucks wenden sich einige Produktentwickler automatisch der additiven Fertigung zu, anstatt subtraktiven Prozessen wie der schnellen CNC-Bearbeitung, wenn die Zeit drängt.

Aber ist der 3D-Druck immer die beste Option für Teile mit kurzer Lieferzeit?

Für das interne Prototyping gibt es wahrscheinlich keine bessere schnelle Lösung als den 3D-Druck, da 3D-Drucker für den Betrieb nur minimales Fachwissen erfordern und Teile in Stunden drucken können. Ein professioneller Schnellbearbeitungsservice kann jedoch schneller sein und bessere Ergebnisse liefern als ein vergleichbarer 3D-Druckservice.

Es gibt einige offensichtliche Parallelen zwischen der schnellen Bearbeitung und dem 3D-Druck. Beide verwenden digitale Designs, die in G-Code umgewandelt werden, und beide sind All-in-One-Lösungen, die keine Werkzeuge oder separaten Maschinen erfordern.

Berücksichtigen Sie bei der Wahl zwischen Schnellbearbeitung und 3D-Druck die folgenden Faktoren:

• Einige Teile lassen sich schneller drucken; andere sind schneller zu bearbeiten
• Auch wenn der 3D-Druck schneller ist, kann es lange dauern, einen 3D-gedruckten Prototyp in ein bearbeitetes Endteil umzuarbeiten
• Sowohl Metalle als auch Kunststoff können mit derselben Bearbeitungsmaschine bearbeitet werden; 3D-Drucker drucken nur das eine oder andere
• Bearbeitete Prototypen sind normalerweise näher am fertigen Teil als gedruckte Prototypen

3ERP ist Spezialist für Rapid Machining. Fordern Sie noch heute ein kostenloses Angebot für Ihr nächstes Rapid-Cutting-Projekt an.