Выбор правильного метода производства для мелкосерийного производства

Исторически сложилось так, что производство в небольших объемах было непомерно дорогим предприятием. Оснащение долговечных пресс-форм, которые используются в процессах массового производства, таких как литье под давлением, стоит дорого и может увеличить сроки производства на недели или месяцы. Производители компенсируют высокие первоначальные капитальные затраты крупными заказами, что снижает стоимость детали и дает более высокую прибыль. Хотя это упрощает производство идентичных деталей в больших количествах, это сильно ограничивает возможность экономичного производства специализированных или узкоспециализированных изделий.

Однако ряд производственных методов, в том числе литье из уретана и обработка на станках с ЧПУ, увеличили возможности недорогого мелкосерийного производства. Более того, последние достижения в области аддитивного производства позволили инженерам создавать детали со сложной геометрией и уникальными конструктивными особенностями без создания пресс-форм, что во многом сокращает объемы производства.

Предельное значение для мелкосерийного производства варьируется в зависимости от отрасли, но обычно подразумевается производство от 50 до десятков тысяч штук. Детали и прототипы с широкими возможностями настройки, детали со сложной геометрией и мостовые инструменты — это лишь несколько категорий приложений для деталей, которые обычно производятся в меньших объемах.

Методы мелкосерийного производства, как правило, быстрее, что позволяет компаниям быстро выводить свой продукт на рынок. Для производителей эффективность имеет первостепенное значение, и важно знать, какой процесс наиболее целесообразен для каждой детали. Вот несколько методов производства, которые обычно используются для мелкосерийного производства.

Литой уретан

Процесс литья уретана заключается в заключении мастер-модели в силиконовую форму, которая затем используется для создания чрезвычайно точных копий детали. Это делает его приемлемым выбором для деталей, когда важна чистота поверхности. Эти силиконовые формы можно запускать в производство, как только они затвердеют.

Литые уретановые детали требуют минимальной последующей обработки и имеют характеристики и свойства, аналогичные характеристикам и свойствам деталей, созданных с помощью таких процессов, как литье под давлением, которые известны своей долговечностью. Как правило, силиконовые формы годны только для 25–50 выстрелов, прежде чем их следует выбросить, что делает процесс экономически выгодным для мелкосерийного производства.

ЧПУ

Обработка с ЧПУ — это субтрактивный процесс, в котором используются управляемые компьютером инструменты для формирования трехмерных деталей путем удаления материала из твердой заготовки. Это позволяет производителям программировать повторяемые, высокоточные и сложные операции, которые невозможно выполнить вручную или эффективно. Однако по мере увеличения сложности детали увеличивается и количество механических операций, что увеличивает стоимость производства.

Существенным преимуществом обработки с ЧПУ является то, что она имеет несколько ограничений, когда речь идет об изготовлении материала. С другой стороны, некоторые внутренние элементы невозможно выполнить с помощью станков с ЧПУ. В тех случаях, когда эти функции необходимы, 3D-печать может стать более эффективным решением.

Поэтому инженеры и менеджеры по продукту должны проявить должную осмотрительность, чтобы выбрать правильный метод для достижения желаемых результатов. Хотя обработка на станках с ЧПУ, как правило, не обеспечивает таких же оборотов, как 3D-печать и литье из уретана, она обеспечивает более короткие сроки выполнения заказов, чем литье под давлением.

Аддитивное производство

Аддитивное производство часто является отличным выбором для мелкосерийного производства. Аддитивное производство позволяет создавать детали без предварительных затрат, связанных с оснасткой. Детали также могут производиться без минимального количества заказа, что экономит как производственные, так и транспортные расходы. Ниже приведены некоторые аддитивные технологии, которые следует учитывать при мелкосерийном производстве.

Цифровой синтез света (DLS) компании Carbon

Технология Carbon Digital Light Synthesis™ (DLS) создает детали путем проецирования УФ-изображений в резервуар с УФ-отверждаемой смолой по мере подъема платформы для сборки. Это позволяет производителям создавать высокоизотропные детали с превосходным качеством поверхности, разрешением и механическими свойствами. Это отличный выбор для создания небольших объемов деталей сложной формы.

Селективное лазерное спекание (SLS)

Технология SLS использует лазеры для плавления порошкового материала послойно, создавая деталь вертикально. Этот процесс идеально подходит для деталей, требующих хорошего качества поверхности, разрешения и прочности, и может использоваться с рядом основных материалов.

Многоструйный синтез (MJF)

MJF похож на SLS, за исключением того, что он использует движущиеся чернильные головки для нанесения и сплавления слоев нейлонового порошкового материала. Результатом MJF являются детали с постоянными изотропными механическими свойствами и высоким разрешением деталей, многие из которых полностью функциональны и пригодны для конечного использования. Этот процесс обеспечивает быстрое производство и является отличным вариантом для создания инструментов, требующих прочности и термостойкости, таких как приспособления и приспособления.

Выбор правильного производственного процесса для вашей работы

В конечном счете, определение правильного метода для данного небольшого заказа сводится к нескольким ключевым соображениям:применение детали, материал и сроки. Чтобы определить наилучший план действий, подумайте о партнерстве с производственным цехом с полным спектром услуг, таким как Fast Radius. Наша команда высококвалифицированных дизайнеров и инженеров обеспечивает всестороннюю поддержку на протяжении всего производственного процесса. Свяжитесь с нами сегодня, если вы готовы приступить к работе над своим следующим проектом.