CNC-Prototypen-Bearbeitung: Der ultimative Leitfaden
Der Prototypenbau ermöglicht es den Herstellern, das Design und die Leistung der Komponenten zu bewerten, bevor sie sie in großen Stückzahlen produzieren. Die CNC-Bearbeitung von Prototypen ermöglicht die schnelle Herstellung von Bauteilen zu erschwinglichen Preisen.
Wenn Sie sich über die verschiedenen Arten des CNC-Prototyping informieren möchten, können Sie den folgenden Leitfaden lesen.
Was ist die Bearbeitung von Prototypen?
Die CNC-Bearbeitung von Prototypen ermöglicht die Herstellung von Prototypen auf einer CNC-Maschine. Das Verfahren zur Herstellung dieser Prototypen ist schnell und eignet sich für eine kleinere Serie. Der Hauptzweck dieser Prototypen besteht darin, das Design des Bauteils zu visualisieren und zu prüfen, gefolgt von seiner Funktionalität.
Die Hersteller können Verbesserungen und Mängel am Prototyp leicht erkennen, was bei der eigentlichen Produktion von Bauteilen in größerem Maßstab vermieden werden kann. Dadurch wird Kosteneffizienz gewährleistet und Verschwendung vermieden.
Verschiedene CNC-Prototyping-Verfahren
Das CNC-Rapid-Prototyping wird mit verschiedenen CNC-Methoden durchgeführt, und einige dieser Verfahren sind wie folgt:
CNC-Fräsen
Der Prozess der CNC-Fräsen besteht in der Herstellung des Prototyps mit Hilfe einer Fräsmaschine. Es handelt sich um ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem das Material aus dem Bauteil herausgeschnitten und der Prototyp hergestellt wird.
Die Fräsmaschine verfügt über Mehrpunktwerkzeuge zum Schneiden jedes Punktes und führt bei der Drehung des Werkstücks einen scharfen Schnitt aus. Die Art und Tiefe des Schnitts richtet sich nach der Komplexität der Konstruktion.
CNC-Drehen
Das Verfahren des CNC-Drehens ermöglicht die Herstellung von Prototypen mit Hilfe einer CNC-Drehmaschine, die über einen Drehmeißel verfügt. Es ermöglicht die Herstellung von Prototypen von Bauteilen, die detailliert und zylindrisch geformt sein müssen. Das Schneidwerkzeug steht still, während sich das Werkstück dreht.
Das CNC-Drehverfahren eignet sich für die Herstellung von Merkmalen an der Außenseite der Bauteile, gefolgt von Innengewinden und Nuten.
Mehrachsen-Bearbeitung
Die mehrachsige Bearbeitung ist ein sehr vielseitiges Verfahren für das Prototyping. Prototypen mit komplexen Formen und Layouts werden mit dieser Methode hergestellt.
Sie verfügt über mehrere Achsen, die die Herstellung von Komponenten mit Merkmalen ermöglichen, die gleichzeitig von mehreren Achsen erzeugt werden. Sie ermöglicht die Herstellung solcher Bauteile, die eine hohe Toleranz erfordern.
Vorteile der CNC-Bearbeitung für Prototypen
Die CNC-Bearbeitung von Prototypen bietet zahlreiche Vorteile, von denen hier einige genannt werden sollen:
Hohe Präzision
Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Herstellung von Prototypen, die eine hohe Toleranz, Genauigkeit und Präzision aufweisen. Die Schneidwerkzeuge bestehen aus einer präzisen Bewegung, die durch das Softwareprogramm gesteuert wird, und ermöglichen die Erstellung detaillierter Merkmale innerhalb des Werkstücks.
Kosten-Wirksamkeit
Die CNC-Bearbeitung von Kleinserien ermöglicht die Herstellung von Prototypen, die vor der endgültigen Großserienproduktion getestet werden können.
Mit Hilfe dieser Prototypen kann der Hersteller auf Nummer sicher gehen, denn eventuelle Fehler werden in einem früheren Stadium erkannt. Wenn diese Fehler erst nach der Serienproduktion festgestellt werden, könnte dies zu großen Verlusten führen. Es handelt sich also um eine sehr kosteneffiziente Methode zur Evaluierung der Komponenten.
Konsistenz
Das CNC-Prototyping bietet eine hohe Wiederholbarkeit, d. h. Sie können immer wieder Duplikate desselben Produkts mit identischen Merkmalen herstellen. Es bietet exakte Abmessungen und Einheitlichkeit über die gesamte produzierte Charge.
Breite Materialpalette
Das Verfahren des CNC-Prototyping ist für eine Vielzahl von Materialien geeignet, darunter Kunststoffe, Metalle und sogar Holz.
Wenn Sie sich also für die Herstellung von Prototypen aus verschiedenen Materialien entscheiden müssen, können Sie sich getrost für die CNC-Bearbeitung entscheiden und das Bauteil wie ein echtes aussehen lassen.
Schnelle Durchlaufzeit
Das CNC-Prototyping ist ein sehr schnelles Verfahren, bei dem keine Gussformen erstellt werden müssen, was Zeit kostet.
Und wenn Sie Änderungen am Entwurf benötigen, können Sie diese einfach in den CAM- und CAD-Dateien vornehmen und die Entwürfe entsprechend Ihren Anforderungen modifizieren.
Nachteile der CNC-Bearbeitung für Prototypen
Die CNC-Bearbeitung von Prototypen hat nicht nur Vorteile, sondern auch einige Nachteile, die im Folgenden aufgeführt sind:
Begrenzte Innenraumgeometrien
Das CNC-Prototyping-Verfahren kann keine Innengeometrien anbieten, da die Maschine hauptsächlich außen arbeitet. Daher kann die Herstellung einiger Bauteile mit diesem Verfahren aufgrund der erforderlichen Innengeometrien schwierig sein.
Erfordert Fertigkeiten und Fachwissen
CNC-Prototyping ist nicht etwas, das jeder machen kann. Es braucht Menschen mit genügend Fähigkeiten und Erfahrung, um die CAD- oder CAM-Datei und erstellen Sie ein Programm.
Darüber hinaus erfordert das Einrichten der Maschine ein gewisses Maß an Fachkenntnis, so dass für das CNC-Prototyping geschultes Personal erforderlich ist.
Verschwendung von Material
Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Fertigungsverfahren, bei dem Material vom Werkstück abgetragen wird. Daher wird während des Prozesses mehr Material benötigt, das beim Zerspanen verschwendet wird. Dies führt zu einem Anstieg der Materialkosten und anschließend zu Verschwendung.
Anwendungen der CNC-Prototypen-Bearbeitung
Die CNC-Prototyping-Bearbeitung wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, einige davon sind die folgenden:
Autoindustrie
Die Automobilbranche benötigt einige Teile vor der eigentlichen Fertigung, und manchmal werden kundenspezifische Komponenten in kleinen Serien für exklusive Fahrzeuge benötigt.
Daher spielt der CNC-Prototypenbau hier eine wichtige Rolle, denn er ermöglicht die Herstellung verschiedener Komponenten, bevor die Massenproduktion beginnt. Einige dieser Teile sind Aufhängungskomponenten, Zahnräder, Bremsen usw.
Gesundheitsindustrie
In der Gesundheitsindustrie werden Bauteile mit hoher Toleranz und Präzision benötigt. Außerdem können Komponenten wie Biopsieröhrchen, Prothesen, Implantathalter usw. mit diesem Verfahren hergestellt werden.
Luft- und Raumfahrtindustrie
Die Luft- und Raumfahrtindustrie nutzt das CNC-Prototyping, um hochpräzise Bauteile zu entwickeln und deren Funktionsweise zu testen, bevor sie in Serie produziert werden.
Die in der Luft- und Raumfahrt am häufigsten durch CNC-Prototyping hergestellten Komponenten sind Tragflächen, Buchsen und Krümmer.
Militärische Industrie
In der Militärindustrie nutzt die Forschungs- und Entwicklungsabteilung das Verfahren des CNC-Prototyping, um Prototypen für Flugzeuge, Kampffahrzeuge und andere Komponenten herzustellen. Damit können sie den Erfolg dieser Komponenten und ihre Leistung testen.
Praktische Tipps für effizientes CNC-Prototyping
Einige der Tipps, die das CNC-Prototyping zu einem Erfolg machen, lauten wie folgt:
- Wenn Sie sich bei der Herstellung von Prototypen für das CNC-Prototyping entscheiden, sollten Sie sich immer für einfache Designs entscheiden. Die Komplexität der Prototypen kostet am Ende mehr Zeit und Geld. Dadurch verzögert sich die Markteinführung Ihrer Produkte.
- Ziehen Sie eine Standardtoleranz in Betracht, damit Sie keine Zeit und kein Geld für spezielle Vorrichtungen aufwenden müssen.
- Berücksichtigen Sie bei der Konstruktion des Bauteils die Eigenschaften der Achse des Schneidwerkzeugs, damit Ihr Bauteil genaue Schnitte und Geometrien erzielt.
- Der CNC-Prototypenbau ist keine leichte Aufgabe, und es ist sehr wichtig, ihn von einem erfahrenen Prototypenhersteller durchführen zu lassen, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
Schlussfolgerung
Der Prozess des CNC-Prototyping spielt eine entscheidende Rolle in der Produktentwicklung, und die Gewährleistung seiner Genauigkeit ist ebenso wichtig.
Wenn Sie auf der Suche nach einem kompetenten und erfahrenen Hersteller dieser Prototypen sind, wenden Sie sich an DEK. Wir stellen CNC-Prototypen für verschiedene Branchen her und gewährleisten Präzision und Genauigkeit.
FAQs
Was sind die Materialien für CNC-Prototypen?
CNC-Prototypen können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden, darunter Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Metall und Holz.
Ist die CNC-Prototyping-Bearbeitung die beste Option für das Prototyping?
Ja, es bietet ein hohes Maß an Präzision und Genauigkeit, was es für das Prototyping geeignet macht.
Welche Faktoren beeinflussen die Kosten des CNC-Prototyping?
Zu den Faktoren, die sich auf die Kosten des CNC-Prototyping auswirken, gehören die Größe des Bauteils, die Menge des abgetragenen Materials, die erforderliche Komplexität und die Toleranz.
Ist die CNC-Bearbeitung von Prototypen billiger als das Spritzgießen?
Bei der Herstellung von Bauteilen in großen Stückzahlen ist das Spritzgießen billiger. Für Prototypen ist die CNC-Bearbeitung jedoch die bessere Wahl.
