Die vollständige Anleitung zu bearbeiteten Teilen und Komponenten:

Bearbeitete Teile sind überall und es ist leicht zu erkennen, warum: CNC -Bearbeitung ist für eine Reihe von Metallen und Kunststoffen geeignet, und bearbeitete Teile können schnell und erschwinglich hergestellt werden, ohne dass das Werkzeug erforderlich ist.

Mit 3erP können Sie bearbeitete Teile und Prototypen zu fairen Preisen mit kurzen Vorlaufzeiten erhalten, und wir haben Erfahrung mit Kunden aus verschiedenen Sektoren. Aber warum sollten Sie sich für bearbeitete Teile gegenüber geformten oder 3D -gedruckten Teilen entscheiden? Manchmal ist die Wahl offensichtlich, aber manchmal ist es schwieriger zu entscheiden. Und wie entwerfen Sie tatsächlich Teile für die Bearbeitung, entweder intern oder ausgelagert an einen Hersteller?

Dieser Leitfaden übergeht die Grundlagen bearbeiteter Teile: Was sie sind, warum Unternehmen sie brauchen, die besten Bearbeitungsmaterialien, typische Toleranzen für bearbeitete Teile, das Entwerfen bearbeiteter Teile und vieles mehr.

Was sind bearbeitete Teile?

Bearbeitete Teile sind überall. Von winzigen Metallbefestigungen bis hin zu Flugzeugmotorkomponenten wurden alle Arten von Teilen mit dem Bearbeitungsprozess erstellt. Aber was genau ist bearbeitet und was ist deshalb ein bearbeiteter Teil?

Wenn wir über bearbeitete Teile sprechen, meinen wir etwas Spezifischeres als Objekte, die mit Maschinen erstellt wurden. Wir meinen spezifisch mit Schneidmaschinen wie Mühlen, Drehmaschinen und Routern hergestellten Teile. Diese Maschinen funktionieren alle auf unterschiedliche Weise, aber ihr grundlegender Zweck ist derselbe: Wenn sie ein scharfes Schneidwerkzeug verwenden, schneiden sie Abschnitte von einem Materialblock weg, der als Werkstück bekannt ist.

Auch innerhalb dieser Definition können bearbeitete Teile auf unterschiedliche Weise gebildet werden. Der Bearbeitungsprozess kann manuell sein, wobei ein Maschinist (ein qualifizierter professioneller Betreiber von Bearbeitungsgeräten) eine Maschine wie eine Mühle umgeht, um das Werkstück manuell in die gewünschte Form zu schneiden. Oder es kann digital sein. In diesem Fall schneidet eine motorisierte CNC -Maschine die bearbeiteten Teile automatisch gemäß den Computeranweisungen aus.

Heutzutage werden die komplexesten oder kundenspezifischen bearbeiteten Teile aus CNC -Maschinen hergestellt, aber Maschinisten erstellen immer noch eine manuelle Bearbeitung für bestimmte Jobs, da es schneller sein kann, als ein digitales Design zu erstellen und die digitalen Maschinen zu programmieren.

Bearbeitete Teile können Metall oder Kunststoff sein (manchmal auch andere Materialien), müssen jedoch aus einem Material hergestellt werden, das ohne drastisch deformieren kann.

Manchmal werden Teile nach dem Bau eines anderen Herstellungsprozesses bearbeitet. Zum Beispiel können Guss- oder Formartikel zu einem späteren Zeitpunkt bestimmte Details oder Merkmale bearbeitet werden. Diese können als teilweise bearbeitete Teile oder nach dem Maschinierten Teile beschrieben werden.

Warum bearbeitete Teile verwenden?

Es gibt viele Gründe, warum Unternehmen, Produktdesigner, F & E -Abteilungen und andere Fachkräfte bearbeitete Teile verwenden könnten, und viele der spezifischen Vorteile von bearbeiteten Teilen sind im folgenden Abschnitt beschrieben.

Kurz gesagt, bearbeitete Teile haben eine hervorragende Festigkeit, da sie aus massiven Materialblöcken gebaut werden und zu einer Vielzahl von Formen und Dicken verarbeitet werden können. Sie können sehr detaillierte Funktionen haben und aus einer sehr breiten Palette von Materialien hergestellt werden. Kleine Mengen an bearbeiteten Teilen können schnell hergestellt werden, da sie keine Werkzeuge erfordern und Toleranzen sehr eng sein können, wenn die Bearbeitungsgeschwindigkeiten verringert werden.

Unternehmen können auch bearbeitete Teile verwenden, da die Bearbeitung eine bewährte Herstellungstechnik ist, die seit Jahrzehnten ein Industriestandard ist. Bearbeitete Teile dürften die branchenspezifischen Standards und Zertifizierungen erfüllen.

Was sind die Vorteile von bearbeiteten Teilen?

Bearbeitete Teile bieten bestimmte Vorteile, die beispielsweise beispielsweise mit geformten Teilen oder 3D -gedruckten Teilen nicht möglich sind. Einige der wichtigsten Vorteile von bearbeiteten Teilen sind hier aufgeführt.

1. Kein MOQ
Einer der Hauptvorteile von bearbeiteten Teilen ist die Möglichkeit, sie ohne minimale Bestellmenge zu kaufen.

Für geformte Teile ist es erforderlich, Metall -Werkzeuge herzustellen - ein Prozess, der lange dauert und in der Regel Zehntausende von Dollar kostet. Bearbeitete Teile werden jedoch direkt aus einem leeren Werkstück geschnitten, wodurch es kostengünstig ist, sehr kleine Mengen oder sogar einmalige Teile zu bestellen.

Eine sehr große Menge an (plastischen) Teilen kann natürlich bedeuten, dass Formplatten ein besseres Angebot bedeuten. Die Bearbeitung ist jedoch praktisch einzigartig, um hochwertige Teile ohne MOQ anzubieten, was es für kleinere Unternehmen, kleine Produktionsläufe und Prototypen geeignet ist.

2. Gute Prototypen
Einige Unternehmen bestellen, inspritzgezogene Prototypen zu bestellen, aber es sind in der Regel nur große Unternehmen, die es sich leisten können. Die Kosten für Werkzeuge können das Prototyping unerschwinglich teuer machen.

Bearbeitete Teile sind als Prototypen geeignet und erschwinglich, da sie als Einsage hergestellt werden können. Die Bearbeitung ist ebenfalls viel schneller als das Formteil, was bedeutet, dass F & E -Abteilungen schnell mehrere Versionen eines Teils wiederholen und diese dann durch die Prüfung oder Bewertung durchführen können, bevor sie zur Produktion übergehen.

Die materielle Vielseitigkeit der Bearbeitung bedeutet auch, dass Unternehmen beispielsweise bearbeitete Teile in verschiedenen Metalllegierungen oder zusammengesetzten Kunststoffen bestellen können, um festzustellen, welche am besten unter Testbedingungen durchgeführt werden.

3. Entwurfsfreiheit
Bearbeitete Teile können eine Vielzahl von Formen und Größen haben. Dies liegt daran, dass die CNC -Bearbeitung nicht extremen Gestaltsdesignbeschränkungen wie dünnen Wänden und Verjüngungsgründen ausgesetzt ist. Bearbeitete Teile können dick und robust sein, aber ihre Merkmale können auch in Ordnung und detailliert sein.

Obwohl bearbeitete Teile in Bezug auf interne Abschnitte und tiefe Kanäle eine gewisse Einschränkung aufweisen, stellt die Bearbeitung immer noch eines der geometrisch flexibelsten Herstellungsprozesse dar.

Geformte Teile hingegen müssen dünne Wände haben und sich im Allgemeinen strengeren Designkriterien entsprechen.

Selbst 3D -Druckprozess, der im Allgemeinen als eine der besten Herstellungstechniken in Bezug auf die Designfreiheit angesehen wird, hat Einschränkungen wie das Vermeiden von Überhängen. (Und umfangreiche Unterstützungsstrukturen können für komplexere und weitläufige Designs erforderlich sein, die mit kostspieligen Nachbearbeitungsschritten entfernt werden müssen.)

4. Qualität
Bearbeitete Teile können zu einem sehr hohen Standard gemacht werden. Vielleicht noch wichtiger ist, dass Kunden Toleranzen angeben können, die vom Maschinisten erfüllt werden müssen. Dies bedeutet, dass der Maschinist oder der Maschinenbetreiber zusätzliche Zeit für enge Toleranzbearbeitungsteile und individuelle Funktionen in Anspruch nehmen kann.

Während Injektionsformen auch an engen Toleranzen hergestellt werden können, kann jede einzelne Form nicht auf einen so hohen Standard gehalten werden. Die Formteile, die gegen Ende der Schimmelpilzlebensdauer erzeugt werden, fehlt möglicherweise die Definition früherer Einheiten.

5. Führungszeiten
Bearbeitete Teile können schneller hergestellt werden als Teile, die durch andere Produktionsprozesse wie das Formteilen hergestellt werden.

Dies ist teilweise auf das Fehlen von arbeitsintensiven Werkzeugen zurückzuführen, aber der Herstellungsprozess selbst ist auch sehr effizient: Einige der schnelleren Bearbeitungszentren, die mit linearen Führungsschienen ausgestattet sind bei diesen Geschwindigkeiten bearbeitet).

Die einstufige Natur der Bearbeitung und die Geschwindigkeit der CNC-Bearbeitungszentren verbinden sich so zu den am schnellsten hergestellten (in niedrigen Volumina), was die Vorlaufzeiten für kürzere Zeit-auf-Markt- und praktische schnelle Prototypen verringert.

6. Änderungen
Da CNC -bearbeitete Teile aus einer digitalen CAD -Datei hergestellt werden, können Sie Änderungen an diesem digitalen Design bis zum Moment der Herstellung vornehmen.

Dies ist bei F & E und Prototyping nützlich, wenn Ingenieure möglicherweise bruchanpassende Anpassungen am bearbeiteten Teil vornehmen oder mehrere Versionen erstellen möchten. Es verringert auch die Möglichkeit von Abfällen, da fehlerhafte Teile weniger wahrscheinlich sind.

Dies ist ein wesentlicher Vorteil für bearbeitete Teile gegenüber geformten Teilen: Das Werkzeug kann nicht leicht geändert werden, und es wäre eine enorme Geldverschwendung, um eine neue Form zu schaffen, wenn eine Änderung in letzter Minute erforderlich ist.

7. Stärke
Bearbeitete Teile werden aus massiven Materialteilen geschnitten, die als Blindfaktoren bekannt sind, die typischerweise gegossen oder extrudiert wurden. Dies macht sie sehr stark im Vergleich zu beispielsweise 3D -gedruckten Teilen, die entlang einer Achse viel schwächer sein können, in der eine Schicht auf der nächsten aufgebaut ist.

Viele bearbeitete Teile sind auch stärker als ihre geformten Äquivalente, da geformte Teile dünne Wände haben müssen und daher in Bezug auf die mechanische Leistung begrenzt sind.

8. Oberflächenfinish
Bearbeitete Teile vermeiden die mit Formteilen verbundenen Probleme mit der Oberflächenqualität wie Flussleitungen, Jagd und Blitz an der Abschiedsleitung. Mit einer moderaten Menge an Nachbearbeitung können bearbeitete Teile in Bezug auf die Oberflächenbeschaffung zu einem sehr hohen Standard gebracht werden.

Die Bearbeitung verleiht dem 3D-Druck auch ein weit überlegenes Oberflächenfinish, noch bevor eine Nachbearbeitung durchgeführt wurde. Der 3D -Druck, insbesondere der FDM -Druck, kann sichtbare Schichtlinien auf der Oberfläche des Teils lassen, die durch Schleifen oder chemische Behandlung geglättet werden müssen. Bearbeitete Teile haben diese Schichtlinien nicht.

Wie entwerfe ich bearbeitete Teile?

Es ist immer am besten, Prinzipien für das Design für Fertigung (DFM) zu verwenden: Entwurfsteile basierend auf dem verwendeten Herstellungsprozess. Teile für die Bearbeitung müssen unterschiedlich so konzipiert werden, dass beispielsweise Teile für den 3D -Druck.

Glücklicherweise sind bearbeitete Teile nicht besonders schwer zu gestalten - solange bestimmte Regeln eingehalten werden. Diese Regeln sind nachstehend beschrieben.

Unterkuppelt
Unterschnitte sind Schnitte im Werkstück, die nicht mit Standard -Schneidwerkzeugen ausgeführt werden können (da ein Abschnitt des Teils es behindert). Sie erfordern spezielle Schneidwerkzeuge-zum Beispiel T-förmige-und spezielle Überlegungen zum Bearbeiten Design.

Da Schneidwerkzeuge in Standardgrößen hergestellt werden, sollten die Unterschneidungsabmessungen in ganzen Millimetern zum Werkzeug entsprechen. (Für Standardschnitte spielt dies keine Rolle, da sich das Werkzeug in winzigen Schritten hin und her bewegen kann.)

Die Unterschnittbreite kann je nach Schneidwerkzeug zwischen 3 und 40 mm liegen, wobei die Unterschnitttiefe bis zu doppelt so groß ist.

Wenn Unterschnitte insgesamt vermieden werden können, können die bearbeiteten Teile viel schneller und mit weniger Anstrengung gemacht werden.

Weitere Details und Fälle finden Sie in unserem Leitfaden zur Bearbeitung von Unterschnitten.

Wandstärke
Im Gegensatz zu geformten Teilen, die sich verformen, wenn die Wände zu dick sind, können bearbeitete Teile nicht besonders dünne Wände verarbeiten. Designer sollten dünne Wände vermeiden oder einen Prozess wie Injektionsformeln verwenden, wenn dünne Wände ein wesentlicher Bestandteil des Designs sind.

Bei der Bearbeitung sollten die Wandstärken mindestens 0,8 mm (Metall) oder 1,5 mm (Kunststoff) betragen.

Vorsprünge
Wie bei dünnen Wänden sind hohe hervorstehende Abschnitte schwer zu maschinell, da die Vibrationen des Schneidwerkzeugs den Abschnitt beschädigen oder zu einer geringeren Genauigkeit führen können.

Ein hervorstehendes Merkmal sollte eine Höhe von nicht mehr als das Vierfache ihrer Breite haben.

Hohlräume, Löcher und Fäden
Beim Entwerfen bearbeiteter Teile ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass Löcher und Hohlräume von den Schneidwerkzeugen abhängen.

Hohlräume und Taschen können zu einer Tiefe von vierfachen Hohlraumbreiten in einem Teil bearbeitet werden. Tiefere Hohlräume werden notwendigerweise mit Filets enden - abgerundet und nicht scharfe Kanten - aufgrund des erforderlichen Schneidwerkzeugdurchmessers.

Löcher, die mit Bohrerbits hergestellt werden, sollten auch eine Tiefe von nicht mehr als das Vierfache der Bohrerbreite haben. Und Lochdurchmesser sollten nach Möglichkeit Standardbohrbitgrößen entsprechen.

Fäden, die zum Einbau von Befestigungselementen wie Schrauben verwendet werden, müssen nicht tiefer als das Dreifache des Durchmessers sein.

Skala
CNC -bearbeitete Teile sind begrenzt, da sie innerhalb der Build -Hülle der Maschine hergestellt werden. Geflügelteile sollten nicht mehr als 400 x 250 x 150 mm messen. Gedrehte Teile sollten nicht mehr als Ø 500 mm x 1000 mm messen.

Bei größeren Maschinen sind größere Abmessungen möglich, dies sollte jedoch vor der Herstellung mit dem Maschinist besprochen werden.

Bearbeitete Teilmaterialien
Bearbeitete Teile können aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden, einschließlich Metallen und Kunststoffen.

Einige Materialien sind jedoch leichter zu maschinenbedingt als andere. Sehr schwere Materialien sind schwer in ein Schneidwerkzeug zu durchdringen und können dazu führen, dass das Werkzeug mehr vibriert (damit die Qualität verringert). Sehr weiche Materialien und Materialien mit einem sehr niedrigen Schmelzpunkt können nach Kontakt mit dem Schneidwerkzeug verformen.

Die am häufigsten bearbeiteten Teilmaterialien sind unten aufgeführt. Andere Materialien können auch auf Anfrage an den Hersteller bearbeitet werden.

Metall: Aluminium, Stahl, Edelstahl (17-4, Inconel 625 & 718), Magnesium, Titan, Zink, Messing, Bronze, Kupfer.
Kunststoff: ABS, PC, ABS+PC, PP, PS, POM, PMMA (Acryl), PAGF30, PCGF30, Teflon, DHPE, HDPE, PPS, PPEK. (Weniger häufig: PA GF50, PPS GF50.)
Bearbeitete Teiloberflächenoberflächen
Bearbeitete Teile können nach der Bearbeitung behandelt werden, um ihre Oberflächenstruktur und ihr Aussehen zu ändern. Oberflächen können entweder funktional oder kosmetisch sein.

ASMACHINIERT: Keine Oberflächenfinish hinzugefügt. Dies ist für viele interne, nicht-kosmetische funktionelle Komponenten geeignet.
Perlenspastung: Der Perlenstrahlungsprozess beinhaltet das Abfeuern von Schleifmedien im bearbeiteten Teil und lässt es ein mattes Erscheinungsbild. Der Prozess kann angepasst werden, um eine bestimmte Rauheit zu erzielen. Es ist möglicherweise nicht für feine Merkmale geeignet, da Perlenstrahlung Material beseitigt und daher die Geometrie der bearbeiteten Teile beeinflusst.
Anodiert: Der elektrolytische Passivierungsprozess der Anodierung ist für aluminiumbearbeitete Teile geeignet, wodurch eine kratzfeste, farbenfrohe Beschichtung erzeugt wird. Die Anodierung vom Typ II erzeugt ein korrosionsbeständiges Finish; Typ III ist dicker und erzeugt zusätzlich zur Korrosionsbeständigkeit Verschleißfestigkeit.
Pulverbeschichtet: Während des Kraftbeschichtungsprozesses wird Pulverfarbe (in der Farbe der Auswahl des Designers) auf den bearbeiteten Teil gesprüht, der dann in einem Ofen gebacken wird. Dies erzeugt eine starke, weastresistente und korrosionsbeständige Schicht, die haltbarer ist als Standard-Lackbeschichtungen.
Bearbeitete Teiltoleranzen
Bearbeitete Teile können an engen Toleranzen hergestellt werden, die für kritische mechanische Teile erforderlich sein können, die mit anderen Komponenten interagieren. Looer-Toleranzen können für Prototypen und nicht mechanische Teile ausgewählt werden.

Was sind die Anwendungen von bearbeiteten Teilen?

Bearbeitete Teile werden in praktisch allen Branchen verwendet, von der Luft- und Raumfahrt bis zur Medizin. Einige beliebte Alltags- und Sektor-agnostische Teile sind nachstehend aufgeführt, gefolgt von Anwendungen in bestimmten Branchen.

Gemeinsame bearbeitete Teile:
Befestigungselemente
Ventilkörper
Kugelgelenke
Getriebe
Wellen
Gehäuse
Klammern
Walzen
Luft- und Raumfahrt
Zu den messbaren Luft- und Raumfahrtteilen gehören Prototyp -Motorkomponenten, Kraftstoffpaneele, Fahrradkomponenten und Motorhalterungen.

Automobil
Zu den bearbeiteten Kfz-Teilen gehören Funktionstestkomponenten wie Beleuchtung, Motor, Getriebe- und Lenksysteme sowie einmalige benutzerdefinierte Teile.

Medizinisch
Bearbeitete Teile von Titan und Edelstahl umfassen Implantate, medizinische Geräte und chirurgische Werkzeuge wie Skalpelle.

Verbraucherprodukte
Bearbeitete Teile finden sich in Haushaltswaren und Geräten. Sportgeräte können auch CNC bearbeitet werden, während viele bearbeitete Metall- und Kunststoffkomponenten in der Unterhaltungselektronik gefunden werden. Gegenstände wie Laptop -Gehäuse, Anschlüsse und Steckdosen können alle bearbeitet werden.

Wie lagert ich bearbeitete Teile aus?

Hardware -Unternehmen, die große und kleine, lagern häufig ihre CNC -Bearbeitung an einen Spezialisten aus. Selbst für Prototypen ist es oft sinnvoll, ein CNC-Bearbeitungsunternehmen von Drittanbietern über eine interne Lösung zu verwenden, da der Werksraum und die menschlichen Fähigkeiten für den Betrieb von Bearbeitungsgeräten erforderlich sind.

Die Auswahl eines Herstellers für die hergestellten Teile kann entmutigend erscheinen, aber die Konzentration auf die folgenden Faktoren und Praktiken kann es einfacher machen.

Zertifizierungen: Insbesondere ISO -Zertifizierungen sind eine gute Richtlinie für die Identifizierung kompetenter Bearbeitungsunternehmen, obwohl sie Sie nicht über den Umfang der Fähigkeiten eines Unternehmens informieren.
Mundpropaganda: Sprechen Sie mit anderen Hardwareunternehmen, die sich mit Herstellern in der Region befasst haben, und finden Sie ihre Erfahrungen mit dem Outsourcing bearbeitete Teile heraus.
Bedarfsinformationen: Sobald Sie Kontakt zu einem Unternehmen aufgebaut haben, stellen Sie weiterhin Fragen, bis Sie zufrieden sind, dass sie wissen, wie Sie Ihr Projekt ausführen können. Wenn sie Ihnen keine klare Antwort geben können, sind sie wahrscheinlich kein geeigneter Partner für das Outsourcing.
Besuchen Sie Fabriken: Wenn möglich, besuchen Sie Ihren potenziellen Outsourcing -Partner, um zu sehen, wie sie Teile maschinenbereit haben. In einigen Fällen kann es möglich sein, einen Fertigungsvertreter einzustellen, um Besuche an mehreren Standorten in einer bestimmten Region zu arrangieren.
RFQS: Senden Sie einen RFQ an mehrere Maschinenfirmen in die engere Wahl, um eine Vorstellung davon zu erhalten, wer den besten Preis anbieten kann.
Wenn es darum geht, die Herstellung der ausgelagerten bearbeiteten Teile zu ordnen, kann es hilfreich sein, die folgenden Tipps zu beobachten.

Befolgen Sie die DFM -Richtlinien: Stellen Sie sicher, dass Ihr digitales Teilendesign den Bearbeitungsrichtlinien befolgt: Keine dünnen Wände, Löcher mit begrenzter Tiefe usw.
Verwenden Sie universelle Standards: Senden Sie eine vollständige technische Zeichnung mit Ihren digitalen Dateien, um Mehrdeutigkeiten zu entfernen, und verwenden Sie universelle Standards, um Missverständnisse zu vermeiden.
NDA: Unterzeichnen Sie eine Geheimhaltungsvereinbarung bei Outsourcing bearbeiteten Teilen. Dies verhindert, dass der Hersteller Ihre Entwürfe offenbart oder wiederverwendet.
Faktor in den Versandzeiten: Ausgelagerte Teile dauern länger als interne Teile. Faktor die Versandzeiten, wenn Sie an engen Fristen arbeiten.
Vorbereitung auf die Zahlung: Für Erstbestellungen benötigen die Hersteller wahrscheinlich die Zahlung im Voraus, obwohl Sie möglicherweise die Kredite für nachfolgende Bestellungen bestellen können.