Maloobjemové zákazkové diely: Prečo je investičné odlievanie ideálne pre prototypovanie a malosériovú výrobu

Spustite matematiku na hypotetickom 1,2 kg držiaku pri 200 kusoch za rok:

• CNC z dosky: ~ 85% materiálu sa stáva trieskami; niekoľko hodín frézovania na jeden diel; jednotková cena zostane navždy vysoká.
• Odlievanie do piesku: lacné nástroje, ale tolerancia ±1,5 mm+, nekvalitné povrchy a sekundárne obrábanie na takmer každej funkčnej ploche.
• Tlakové liatie: samotné nástroje presahujú všetky ročné výdavky na diel.
• Investičné liatie: mierne opracovanie, presnosť CT5–6, väčšina plôch použiteľných ako odliatok.

Pri 200 kusoch sa nástroje investičného odliatku rýchlo amortizujú a každý ďalší odliatok stojí materiálovo menej ako obrobený ekvivalent. Crossover proti CNC-z-pevnej hmoty sa zvyčajne pohybuje niekde medzi 20 a 100 kusmi v závislosti od geometrie – čo znamená, že pre väčšinu zákazkových dielov sú aj skutočne malé objednávky lacnejšie ako odliatky.

Rýchlosť prototypu bez kompromisov pri prototype

Plány vývoja produktov trestajú dodacie lehoty nástrojov. Konvenčná múdrosť hovorí, že prototypy musia byť opracované, pretože na to nie sú potrebné žiadne nástroje – ale 3D tlačené odlievacie vzory tento predpoklad demontovali.

S modelmi QuickCast / odlievateľnými živicovými vzormi teraz pracovný postup odlievania vyzerá takto: CAD model dokončený v pondelok; vzory vytlačené cez noc; granáty vyrobené, vystrelené a odliate do týždňa; diely dodávané v odlievacej zliatine, v takmer finálnej geometrii, 10–14 dní od vydania výkresu. Porovnajte to s obrábaním zložitého 5-osového dielu (ktoré môže byť rýchlejšie pre jeden kus, ale nezmenšuje sa na 20) alebo čakaním 6–10 týždňov na konvenčné nástroje.

Strategická výhoda je jemnejšia ako rýchlosť: prototypové odliatky sú skutočné odliatky. Nesú skutočnú mikroštruktúru zliatiny, skutočné prechody sekcií a skutočné odliate povrchy výrobného procesu. Keď overíte dizajn na odliatkoch s vytlačeným vzorom, súčasne overíte aj výrobný proces – nie opracovanú aproximáciu, ktorá sa bude po sériovom odliatí správať inak. Úpravy dizajnu objavené vo fáze prototypu stáli inžinierske hodiny; rovnaké revízie objavené po znížení výrobných nákladov na nový nástroj.

Sloboda dizajnu, ktorá sa skutočne využíva pri nízkych objemoch

Veľkoobjemová výroba trestá geometrickú zložitosť, pretože zložitosť žije v drahých nástrojoch. Investičné liatie to odmeňuje, pretože „nástrojom“ je voskový vzor – a zložitosť vzoru je takmer zadarmo.

To je najdôležitejšie pri nízkej hlasitosti, kde sú časti:

• Staršie náhrady komponentov, ktoré už nie sú na sklade – často zložité odliatky, ktoré nikdy neboli navrhnuté na obrábanie
• Konsolidácia viacdielnych zvarencov do jednotlivých odliatkov (konzola, tri styčnice a dve montážne podložky sa stanú jednou časťou – eliminujú sa tak kontroly zvarov a miesta porúch)
• Dizajn poháňaný výkonom – vnútorné kanály, profilované rebrá, organické tvary optimalizované pre pomer tuhosti k hmotnosti, ktoré žiadny subtraktívny proces nedokáže vyprodukovať ekonomicky

Keď sú množstvá malé, prepracovanie na odlievanie sa dá ľahko zdôvodniť: nástroje sú skromné, geometria nie je obmedzená uhlami úkosu alebo deliacimi čiarami a jeden odliatok nahrádza zostavu. Pravidelne premieňame zvárané výrobky pre renovátorov zariadení na jednotlivé odliatky, ktoré sú lacnejšie a pevnejšie ako zvarenec, ktorý nahrádzajú.

Požiadavky na kvalitu Nepoľavujte pri nízkej hlasitosti – ani my nie

Častým predpokladom je, že maloobjemoví dodávatelia fungujú na nižších štandardoch kvality. Pre čokoľvek, čo sa dotýka tlaku, zdvíhania alebo bremena hnacieho ústrojenstva, je tento predpoklad nebezpečný. Malé dávky stále potrebujú:

• Úplná sledovateľnosť materiálu – tepelné čísla, chémia a výsledky mechanických skúšok (EN 10204 3.1)
• Verifikácia rozmerov – prvé články skontrolované CMM podľa výkresu a kontroly na základe meradiel v sérii
• Kontrola defektov – rovnaká kvalita škrupiny, disciplína nalievania a NDE (MT/UT/RT) aplikované na 50-kusovú objednávku ako na 50 000-kusovú objednávku
• Procesná dokumentácia — pre automobilové a off-highway programy, dokumentácia v štýle PPAP aj pri objemoch výroby mostov

Toto je výberové kritérium, ktoré by kupujúci mali preskúmať: opýtajte sa potenciálnej maloobjemovej zlievarne, ako kontrolujú kvalitu pri objednávke 30 kusov. Schopný dodávateľ odpovedá rovnakými systémami, aké používajú pri sériovej výrobe – pretože systémy sa zmenšujú, nevypínajú sa. Ako továreň s certifikáciou IATF 16949 prevádzkujeme jeden systém kvality pre každú veľkosť objednávky; certifikát nevie, aká veľká je dávka.

Malá dávka do seriálu: Most bez medzery

Mnohí z našich zákazníkov začínajú v malom – 10 prototypov, 200 mostových objednávok, zatiaľ čo domáci dodávateľ sa rozbieha – a rastú do sériovej výroby. Výhodou investičného liatia je tu kontinuita: rovnaké modelovacie nástroje, smerovanie procesov a plán kvality v rozsahu od prvého článku až po ročné objemy v desiatkach tisíc. Pri zvýšení hlasitosti sa nič nevyhodí; nie sú potrebné žiadne ďalšie investície do nástrojov; a procesné dáta zachytené pri malom objeme (kompenzácia zmrštenia, výťažnosť odliatku, schopnosť kritických rozmerov) sa prenášajú priamo do sériovej výroby.

Porovnajte to s klasickou pascou: prototypovanie obrábaním, potom zistenie pri produkčnom zámere, že obrobený dizajn nie je možné odliať – podrezanie, steny sú príliš tenké, sekcie, ktoré sa nemôžu posúvať – čo si vynúti prepracovanie presne vtedy, keď je harmonogram najtesnejší. Návrh na odlievanie z prvého prototypu eliminuje tento útes.

Keď nízky objem neuprednostňuje investičné liatie

Poctivé inžinierstvo znamená poznať okrajové podmienky. Investičné liatie je nesprávny proces, keď:

• Potrebujete presne 1–3 časti jednoduchej geometrie – obrábanie z tyče alebo dosky vyhráva v rýchlosti
• Súčiastka je veľmi veľká (nad približne 100 – 150 kg alebo extrémnym obalom) – odlievanie do piesku alebo výroba je potrebná
• Tolerancie sú IT6/IT7 na väčšine povrchov — obsah obrábania odstraňuje výhodu odlievania
• Časti steny klesnú pod ~2,5–3 mm pri celkovej veľkosti dielu – platia limity zlievateľnosti

Dobrá zlieváreň vám to povie vo fáze cenovej ponuky. Opýtajte sa nás a dostanete priamu odpoveď – vrátane „obrábania“, keď je to pre vás skutočne lacnejšie.

Zrátané a podčiarknuté

Maloobjemové zákazkové diely žijú v priestore, kde je v konflikte ekonomika nástrojov, požiadavky na presnosť a dodacie lehoty. Investičné liatie rieši tento konflikt: skromné ​​nástroje, presnosť takmer čistého tvaru v skutočných inžinierskych zliatinách, rýchlosť prototypu prostredníctvom tlačených vzorov a systém kvality, ktorý sa mení od 10 kusov do 100 000 bez zmeny. Pre rekonštruktérov, výrobcov strojov a OEM premosťujúcich výrobu to nie je kompromisný proces – je to ten správny.

Ningbo Ruican vyrába nízko až stredne objemové investičné odliatky z uhlíkovej ocele, legovanej ocele, nehrdzavejúcej ocele a tvárnej liatiny s vlastným CNC obrábaním, IATF 16949 certifikovaným manažmentom kvality a dostupným prototypovaním tlačených vzorov. Pošlite nám svoj výkres a cieľové množstvo – navrhneme proces, ktorý skutočne vyhovuje, v objeme, ktorý skutočne potrebujete.

Získajte cenovú ponuku na nízkoobjemové odlievanie do 48 hodín na www.kstcasting.com.