Auswahl der richtigen Fertigungsmethode für Ihre Kleinserienproduktion

In der Vergangenheit war die Herstellung in kleinen Stückzahlen ein unerschwinglich teures Unterfangen. Die Herstellung langlebiger Formen, die in Massenproduktionsprozessen wie dem Spritzguss verwendet werden, ist teuer und kann die Produktionszeit um Wochen oder Monate verlängern. Hersteller kompensieren hohe Vorabinvestitionen mit großvolumigen Aufträgen, was die Kosten pro Teil senkt und höhere Gewinnspannen erzielt. Während dies die Herstellung identischer Teile in großen Mengen erleichtert, schränkt es die Möglichkeit, spezialisierte oder stark kundenspezifische Teile wirtschaftlich herzustellen, stark ein.

Eine Reihe von Herstellungsverfahren, einschließlich Urethanguss und CNC-Bearbeitung, haben jedoch die Machbarkeit einer erschwinglichen Produktion in kleinem Maßstab erhöht. Darüber hinaus haben die jüngsten Fortschritte in der additiven Fertigung es Ingenieuren ermöglicht, Teile mit komplexen Geometrien und einzigartigen Designmerkmalen zu erstellen, ohne Formen zu erstellen, was in vielerlei Hinsicht die Kleinserienproduktion einspart.

Die Grenze für das, was eine Kleinserienproduktion ausmacht, variiert je nach Branche, wird aber allgemein so verstanden, dass es sich um Auflagen handelt, die zwischen 50 und Zehntausende von Stücken ergeben. Hochgradig kundenspezifische Teile und Prototypen, Teile mit komplexen Geometrien und Brückenwerkzeuge sind einige Kategorien von Teileanwendungen, die normalerweise in geringeren Stückzahlen hergestellt werden.

Produktionsmethoden mit geringem Volumen sind in der Regel schneller, was es Unternehmen ermöglicht, ihr Produkt schnell auf den Markt zu bringen. Für Hersteller steht Effizienz an erster Stelle, und es ist wichtig zu wissen, welcher Prozess für jedes Teil am sinnvollsten ist. Hier sind einige Herstellungsmethoden, die üblicherweise für die Produktion kleiner Stückzahlen verwendet werden.

Guss-Urethan

Beim Urethan-Gussverfahren wird ein Urmuster in eine Silikonform eingeschlossen, die dann verwendet wird, um äußerst genaue Nachbildungen des Teils zu erstellen. Dies macht es zu einer praktikablen Wahl für Teile, bei denen es auf die Oberflächengüte ankommt. Diese Silikonformen können direkt nach dem Aushärten in Produktion gehen.

Gegossene Urethanteile erfordern nur eine minimale Nachbearbeitung und haben Eigenschaften und Eigenschaften, die denen von Teilen ähneln, die durch Prozesse wie Spritzguss hergestellt werden, die für ihre Langlebigkeit bekannt sind. Im Allgemeinen sind Silikonformen nur für etwa 25 bis 50 Schüsse gut, bevor sie ausgemustert werden sollten, was das Verfahren für die Produktion kleiner Stückzahlen kostengünstig macht.

CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Prozess, bei dem computergesteuerte Werkzeuge verwendet werden, um dreidimensionale Teile zu formen, indem Material von einem festen Werkstück entfernt wird. Auf diese Weise können Hersteller wiederholbare, hochpräzise und komplexe Vorgänge programmieren, die manuell oder effizient nicht ausgeführt werden können. Mit zunehmender Komplexität der Teile steigt jedoch auch die Anzahl der mechanischen Operationen, was die Produktionskosten in die Höhe treibt.

Ein wesentlicher Vorteil der CNC-Bearbeitung besteht darin, dass es nur wenige Einschränkungen bei der Materialherstellung gibt. Andererseits können bestimmte interne Merkmale nicht durch CNC-Bearbeitung hergestellt werden. In Fällen, in denen diese Funktionen erforderlich sind, kann der 3D-Druck eine effizientere Lösung darstellen.

Daher ist es Sache der Ingenieure und Produktmanager, ihre Due Diligence durchzuführen, um die richtige Methode auszuwählen, mit der sie die gewünschten Ergebnisse erzielen. Während die CNC-Bearbeitung normalerweise keine Durchlaufzeiten auf dem Niveau von 3D-Druck und Urethanguss bieten kann, bietet sie kürzere Vorlaufzeiten als Spritzguss.

Additive Fertigung

Die additive Fertigung ist häufig eine gute Wahl für die Kleinserienfertigung. Mit der additiven Fertigung können Sie Teile ohne die mit Werkzeugen verbundenen Vorabkosten erstellen. Teile können auch ohne Mindestbestellmengen produziert werden, was sowohl Produktions- als auch Lagerkosten spart. Hier sind einige additive Technologien, die für Kleinserien in Betracht gezogen werden sollten.

Carbons digitale Lichtsynthese (DLS)

Die Digital Light Synthesis™ (DLS)-Technologie von Carbon erstellt Teile, indem UV-Bilder in ein Reservoir aus UV-härtbarem Harz projiziert werden, während sich die Bauplattform anhebt. Dadurch können Hersteller hochisotrope Teile mit hervorragender Oberflächenbeschaffenheit, Auflösung und mechanischen Eigenschaften herstellen. Es ist eine ausgezeichnete Wahl für die Erstellung kleiner Mengen von Teilen mit komplexen Formen.

Selektives Lasersintern (SLS)

Die SLS-Technologie verwendet Laser, um pulverförmiges Material Schicht für Schicht zu schmelzen und das Teil vertikal aufzubauen. Das Verfahren ist ideal für Teile, die eine gute Oberflächenbeschaffenheit, Auflösung und Festigkeit erfordern, und kann mit einer Reihe von Grundmaterialien verwendet werden.

Multi-Jet-Fusion (MJF)

MJF ähnelt SLS, außer dass es bewegliche Tintenköpfe verwendet, um Schichten aus Nylonpulvermaterial abzuscheiden und zu verschmelzen. MJF führt zu Teilen mit konsistenten isotropen mechanischen Eigenschaften und feiner Merkmalsauflösung, von denen viele voll funktionsfähig und für den Endverbrauch geeignet sind. Das Verfahren ermöglicht eine schnelle Produktion und ist eine ausgezeichnete Option für die Herstellung von Werkzeugen, die Festigkeit und Hitzebeständigkeit erfordern, wie z. B. Vorrichtungen und Vorrichtungen.

Auswahl des richtigen Produktionsprozesses für Ihren Job

Letztendlich hängt die Bestimmung der richtigen Methode für einen bestimmten Kleinserienauftrag von einigen wichtigen Überlegungen ab:Teileanwendung, Material und Zeitplan. Um die beste Vorgehensweise zu bestimmen, sollten Sie eine Partnerschaft mit einem Full-Service-Fertigungsbetrieb wie Fast Radius in Betracht ziehen. Unser Team aus erfahrenen Designern und Ingenieuren bietet umfassende Unterstützung während des gesamten Produktionsprozesses. Melden Sie sich noch heute, wenn Sie bereit sind, mit Ihrem nächsten Projekt zu beginnen.