Как решить проблемы дизайна вашего продукта с помощью субтрактивного производства

Вы недавно придумали дизайн продукта или у вас есть идея продукта, которая, по вашему мнению, станет следующей большой вещью, когда она выйдет на рынок? Если это так, вы, вероятно, ищете производственную технологию, которая позволит создать ваш продукт точно без необходимости обходиться в кругленькую сумму.

Субтрактивное производство сегодня является одним из наиболее широко используемых методов производства во многих отраслях благодаря его высокой точности и низкой стоимости. Фактически, техническому гиганту Apple пришлось отказаться от традиционных методов производства и положиться на субтрактивную технологию производства, чтобы создать цельный корпус MacBook Pro.

Но что такое субтрактивное производство, чем оно отличается от других производственных технологий и как его можно использовать для решения типичных сегодня задач проектирования изделий? В этой статье вы найдете ответы на эти и другие вопросы.

Что такое субтрактивное производство?

Субтрактивное производство включает в себя создание желаемых форм (или продуктов) путем последовательного вырезания материала из твердых блоков материала. Этот метод производства начал привлекать внимание в обрабатывающей промышленности в 1940-х годах, поскольку он позволял машинистам вручную изготавливать сложные детали с оптимальной точностью и аккуратностью.

И, чтобы сделать вещи еще более интересными, современные субтрактивные производственные технологии исключают «человеческий фактор» при обработке — они практически не требуют участия механиков для достижения еще большей точности и прецизионности, чем традиционные технологии. Примером такой современной технологии субтрактивного производства является станок с числовым программным управлением (ЧПУ).

Станок с ЧПУ использует компьютерную программу (G-код), которая управляет режущими инструментами, чтобы сделать необходимые надрезы на заготовке и получить желаемую форму. От дизайнера продукта требуется только создать модель детали в 3D CAD (автоматизированное проектирование). А программист ЧПУ выполнит все задачи, необходимые для преобразования этой модели в G-код, который станок с ЧПУ будет использовать для автономного создания нужных деталей.

В чем разница между аддитивным и субтрактивным производством?

Подобно современным технологиям субтрактивной обработки, аддитивное производство технологии также полагаются на модели 3D CAD и компьютерные программы для создания желаемой формы. Однако, в отличие от субтрактивной обработки, метод аддитивного производства включает добавление материалов слоями, пока не будет достигнута желаемая форма. Примером технологии аддитивного производства является 3D-принтер.

Хотя сегодня 3D-печать набирает обороты во многих отраслях, вряд ли в ближайшее время она заменит субтрактивные производственные процессы, такие как обработка на станках с ЧПУ. Например, объем мирового рынка станков с ЧПУ в настоящее время составляет 83,99 млрд долларов США, а к 2028 году он превысит 128,41 млрд долларов США. В отличие от этого, мировой рынок 3D-печати оценивается в 12,6 млрд долларов США.

Итак, какие преимущества у ЧПУ (или субтрактивной) обработки по сравнению с процессами аддитивного производства?

Каковы преимущества обработки с ЧПУ?

№1:лучшая точность и точность

Одним из основных преимуществ станков с ЧПУ является их более высокая точность по сравнению с несколькими типами технологий 3D-печати, включая технологии SLS (селективное лазерное спекание), FDM (моделирование методом наплавления) и технологии прямого лазерного спекания металлов (DMLS). Чтобы дать вам представление о том, как точность станков с ЧПУ сравнивается с этими технологиями 3D-печати, в таблице 1 показаны достижимые пределы допусков этих технологий.

Точность (или повторяемость) станков с ЧПУ сравнима с 3D-принтерами. Однако с помощью станков с ЧПУ вы можете воспроизвести большое количество деталей за считанные часы, тогда как 3D-принтерам для производства того же количества могут потребоваться дни (или недели). Проще говоря, обработка на станках с ЧПУ предлагает более короткие сроки изготовления по сравнению с 3D-печатью.

Узнайте больше о различиях между точностью и точностью.

#2 Совместимость с широким спектром материалов

Как дизайнер продукта вы согласитесь, что выбор материала играет решающую роль в производительности и стоимости вашего продукта. Но даже после того, как вы выбрали идеальный материал для своего продукта, все равно необходимо выбрать технологию производства, совместимую с вашим материалом.

Станки с ЧПУ совместимы практически с любым металлом, пластиком, деревом или композитом, если эти материалы доступны в виде сплошных блоков. Напротив, 3D-принтеры совместимы только с пластиком и некоторыми металлами.

Узнайте больше о материалах для станков с ЧПУ.

Станки с ЧПУ №3 позволяют изготавливать большие и сложные детали

Станки с ЧПУ могут изготавливать очень большие и сложные детали, в отличие от технологий аддитивного производства. Например, простой фрезерный станок с ЧПУ может создавать детали с объемом сборки до 2000 x 800 x 1000 мм, тогда как максимальный объем сборки SLS 3D-принтеров составляет около 300 x 300 x 300 мм.

Узнайте больше об обработке на станках с ЧПУ и 3D-печати.

Выбор между аддитивным и субтрактивным производством:Gensun может помочь

Субтрактивное производство может решить многие проблемы, с которыми вы столкнетесь при разработке продукта. Однако это не означает, что субтрактивное производство является универсальным методом изготовления любой конструкции, которую вы придумаете. Вместо этого правильная технология производства будет зависеть от ваших требований к дизайну продукта, и это полезно, когда вы работаете с механическим цехом с возможностями аддитивного и субтрактивного производства.

К счастью, Gensun Precision Machining является ведущим поставщиком услуг аддитивной и субтрактивной обработки в Азии. У нас есть не только самые современные технологии обработки, но и высококвалифицированные инженеры, механики и специалисты по контролю качества, способные сделать ваш продукт правильно с первого раза.

Узнайте больше о наших услугах по аддитивному и субтрактивному производству.