Conoscere le parti prototipo di lavorazione CNC

3 agosto 2023

Quando si tratta di realizzare prototipi, le due tecnologie di produzione che più probabilmente verranno utilizzate sono la lavorazione CNC e la stampa 3D. Ognuno ha la propria comprensione di cosa sia un prototipo e questo può variare in modo significativo da una persona all'altra. Per essere una parola comunemente usata da ingegneri e designer, è sorprendentemente ambigua! In questo articolo esploriamo cosa si intende per "prototipo" e come è possibile utilizzare la lavorazione CNC all'interno del ciclo di sviluppo del prodotto.

Ognuno ha la propria comprensione di cosa sia un prototipo e questo può variare in modo significativo da una persona all'altra. Per essere una parola comunemente usata da ingegneri e designer, è sorprendentemente ambigua!

Scopriamo che i clienti utilizzano il "prototipo" in molti modi diversi. Per riassumere, lavoriamo con una qualsiasi di queste interpretazioni comuni e altre:

La lavorazione CNC può essere ideale per produrre uno qualsiasi dei tipi di parti sopra indicati. Senza la necessità di utensili specializzati e con un'ampia scelta di materiali e finiture, la versatilità della fresatura e della tornitura CNC si esprime al meglio per la prototipazione.

Potresti aspettarti che un prototipo sia un pezzo unico, ma non è sempre così, a seconda della tua interpretazione di "prototipo". Forse è necessario un prototipo di un prodotto per le prove di usabilità da parte di un numero di individui o in un numero di mercati geografici. In tal caso, potrebbero essere necessari più prodotti prototipo.

Oltre ad essere versatile per pezzi unici, la lavorazione CNC si presta molto bene anche alla produzione di piccoli lotti. In particolare, l'accuratezza intrinseca della tecnologia significa che la ripetibilità da parte a parte è eccellente, il che può essere prezioso durante la prototipazione.

Le nostre due macchine CNC più recenti sono centri di lavoro verticali (VMC) Haas a cinque assi, dotati di cambio utensile automatico, morse programmabili e robot. Di conseguenza, possono lavorare i pezzi senza che un operatore debba riposizionare il pezzo nella morsa, e i robot possono caricare i pezzi grezzi e scaricare automaticamente i pezzi finiti in modo che le macchine possano produrre lotti di pezzi senza presidio.

Uno dei principali vantaggi della lavorazione CNC è l’ampia gamma di materiali disponibili. Disponiamo di stock di lega di alluminio 6082, acciaio inossidabile 304 e 316, acetale (naturale e nera) e acrilico. Tuttavia, possiamo anche procurarci e lavorare quasi tutti i metalli, leghe o plastiche tecniche, oltre ai compositi come Tufnol. Se i pezzi sono troppo grandi per i nostri centri di lavoro o se i clienti necessitano di pezzi lavorati con leghe esotiche che richiedono attrezzature specializzate, esternalizziamo questo lavoro.

Questa scelta di materiali significa che i clienti possono avere parti prototipo nel materiale che desiderano. Se il prototipo è una parte che verrà infine stampata a iniezione, possiamo lavorarla dallo stesso tipo di plastica. Tuttavia, i clienti devono essere consapevoli che le parti stampate a iniezione possono presentare sollecitazioni residue che non saranno presenti nelle parti lavorate dal pieno.

In generale, la lavorazione CNC è molto più precisa della stampa 3D. L'eccezione è PμSL (micro-stereolitografia a proiezione), che raggiunge tolleranze strette, dettagli fini e superfici eccezionalmente lisce, ma è adatta solo per piccole parti.

Indichiamo una tolleranza generale di ±0,1 mm sulle parti lavorate a CNC, rispetto a ±0,5 mm per le parti stampate in 3D. Tuttavia, la precisione intrinseca della lavorazione CNC fa sì che normalmente raggiungiamo tolleranze molto più strette di ±0,1 mm. I clienti sono invitati a parlare con noi se hanno bisogno di tolleranze più precise su caratteristiche critiche, poiché di solito possiamo soddisfare i requisiti se li conosciamo in anticipo.

Se riceviamo solo un modello 3D (file passo-passo) da cui fare un preventivo, viene considerata una tolleranza generale di ±0,1 mm, se viene poi fornito un disegno, rivedremo il nostro preventivo se sono necessarie tolleranze più fini e se è richiesto un rapporto di ispezione.

Non solo questa precisione viene raggiunta durante la lavorazione di singole parti, ma la variabilità da parte a parte è minima per piccoli lotti.

Quando si progetta una parte utilizzando un software CAD 3D, è semplice modificare il progetto o creare più varianti della stessa parte. La lavorazione CNC può facilmente produrre le stesse varianti di design in metallo o plastica.