Быстрый прототип деталей с ЧПУ: плюсы и минусы использования обработки с ЧПУ

Преимущества использования станков с ЧПУ

Быстрое прототипирование сейчас является лидером в обрабатывающей промышленности. Существует несколько методов создания качественных, точных и функциональных прототипов. Одним из них является техника быстрого прототипирования деталей с ЧПУ. Методы обработки с ЧПУ для создания прототипов, очень близких к реальным продуктам.

Below, we are going to talk about the advantages and the disadvantages of prototyping via CNC machining. So, without any further delay, let us get started!

Merits and Demerits

For starters, let us focus on the advantages of prototyping using the CNC machining.

Advantages of CNC Rapid Prototype

File to Prototype  

With CNC machining it is possible to effortlessly transfer your ideas from file directly to 3D prototypes. After all, CNC machining is a digital technique responsible for creating parts using computer file information. Therefore, the engineers are sure that the machining prototype would be close to the digital 3D design.

It is possible to use the same design with the same dimensions to create the final parts. With CNC machining, the degree of repeatability is impressive and high. In addition, when using digital designs, it is extremely easy to make alterations.

Incase there is a problem with the machined prototype. For example, it exhibits a certain physical deformity. The engineers would head back to the CAD software and make all the required changes to eliminate the errors in the next prototype.

It is possible to create multiple versions side by side. Furthermore, the simulation software would help identify how a certain part would work in the real world.

Consistency and Quality

We understand that there is no perfection in the real world, even the computers are not perfect. However, the machinery controlled by the computers tend to function exactly as they are directed to do so, unless there is some error or it breaks down.

There are several prototypes processes that rely on human skill, in that case, there is always a chance of error. CNC machining, on the other hand, is a fully automated process. It would follow the guidelines to perfection.

What more is that the technique ensures high-equality repeatability accuracy. It means that it can yield the same result over and over without any difference. Since the machine can run the same job the second time with minimal changes, therefore, it is an excellent choice for the prototype’s new iterations.

В конце концов, с помощью автоматизированного оборудования производители могут гарантировать стабильность. То, что необходимо не только для изготовления ,  но и для массового производства.

Диапазон прочных материалов

В случае, если прототип не имеет механического назначения, для его создания целесообразно использовать технику 3D-печати. В конце концов, 3D-печать - эффективный метод создания прототипов. Он предлагает высокопрочные детали и доступен по цене.

Используя 3D-печать, вы можете создавать прототипы в мгновение ока. Однако, когда дело доходит до вариантов материалов, методы 3D-печати ограничены вариантами материалов, особенно по сравнению с методами обработки.

Благодаря обработке с ЧПУ вы получаете доступ к ряду совместимых материалов. Эти материалы отличаются прочностью, качеством и долговечностью. Ассортимент материалов также включает ряд металлов. В таблице ниже показаны некоторые обрабатываемые материалы CCN.

Части Rapid Prototype похожи на Final Part

Одним из основных преимуществ использования станков является то, что они генерируют прототипы, которые очень похожи на готовые детали. В конце концов, эти машины способны создавать продукты для конечных пользователей вместе с прототипами, поэтому прототипы будут близки к реальному продукту.

This is something that other prototyping techniques are unable to achieve thus far. One reason behind this is the diversity in terms of materials. As some materials are extremely machinable, thus they allow the engineers to create prototypes using similar to the same material that is required for the final part.

Moreover, the machined parts are robust and they don’t exhibit any sort of weakness. Creating prototypes that are close to the actual product in terms of looks and functionality reduces the time to market. Mainly because you will not have to make any changes in the final product as the prototype is really close to it.

Disadvantages

Despite all the advantages it offers, the CNC machining technique has some limitations.

Expensive

Когда вы сравниваете технику обработки с ЧПУ с техникой 3D-печати, это дорого. В конце концов, обрабатывающие центры требуют больших единиц оборудования, а это оборудование требует большого количества энергии и мощности для функционирования.

Это, пожалуй, основная причина, по которой инженеры иногда предпочитают использовать 3D-печать для создания прототипов. Хотя они будут использовать машины для массового производства.

Геометрические ограничения

Хотя 4-осевые и 5-осевые обрабатывающие центры предлагают большую геометрическую гибкость. Однако этого недостаточно, особенно когда прототип требует тщательно продуманных конструкций с чрезвычайно сложной внутренней геометрией.

В этом случае мы предлагаем вам выбрать аддитивный процесс производства. Этот процесс имеет ограниченные ограничения и поможет вам добиться соответствующих результатов.

Материальные отходы

This is perhaps the biggest problem with CNC parts rapid prototyping manufacturing. Being it a subtractive process, a higher quantity of material is required. However, not all the amount of material is utilized.

Some of the material is wasted and it ends up as plastic or metal chips. Производители then have to dispose of these chips. However, this is not the case of the additive prototyping process. They do not have any material wastage until there is a print failure and the process need to be repeated.

Таким образом, когда вы используете процесс обработки прототипов, это повлечет за собой более высокие материальные затраты. В основном потому, что количество используемого материала велико, а также его отходы. Однако для уменьшения потерь материала производители  не ищут способов эффективной переработки стружки.

Продажа вторсырья также помогает окупить затраты на материалы.