Servizi di prototipazione rapida per prodotti e assemblaggi multiparte

Un prototipo funzionale è spesso più di una singola parte. Un meccanismo robotico, un modulo di apparecchiatura, uno strumento di prova o un prodotto elettronico possono combinare componenti metallici lavorati, alloggiamenti in plastica, alberi torniti, staffe in lamiera e hardware standard all'interno dello stesso assemblaggio.

Ogni componente può soddisfare il proprio disegno, eppure i problemi possono ancora apparire quando le parti vengono unite. I fori di montaggio potrebbero non allinearsi, un rivestimento potrebbe ridurre lo spazio previsto, o componenti prodotti da diverse revisioni di disegno potrebbero non adattarsi più come previsto.

YS Precision fornisce servizi di prototipazione rapida per prodotti multiparte e assemblaggi meccanici utilizzati nello sviluppo di prodotti e apparecchiature in tutti i settori. Utilizzando i file di assemblaggio del cliente, i disegni individuali e le informazioni sulla distinta base (BOM), coordiniamo la produzione di componenti metallici e plastici personalizzati attraverso i processi appropriati per ciascuna parte.

Ove concordato, i componenti possono essere assemblati meccanicamente in prova prima della consegna. Ciò aiuta gli ingegneri di ricerca e sviluppo, i team di sviluppo prodotto e i responsabili della produzione a valutare il prototipo come un unico sistema fisico, non semplicemente come una raccolta di parti campione non correlate.

Pianifica il prototipo attorno all'assemblaggio

Un prototipo utile dovrebbe rispondere a una specifica domanda ingegneristica. Potrebbe essere necessario confermare l'aspetto, la forma, l'adattamento e la funzione, il comportamento del materiale, la rigidità strutturale, il movimento meccanico o la sequenza di assemblaggio proposta.

Il modello completo dell'assemblaggio mostra relazioni che potrebbero non essere ovvie dai disegni individuali: quali superfici si localizzano l'una contro l'altra, quali fori devono allinearsi, dove un albero passa attraverso diversi componenti e quanto spazio richiede un meccanismo in movimento.

Prima che inizi la produzione del prototipo, il nostro team può rivedere:

• File di assemblaggio 3D completi
• Modelli 3D individuali e disegni 2D
• BOM e numeri di parte
• Materiali e quantità
• Accoppiamenti critici e interfacce funzionali
• Requisiti di finitura superficiale e mascheratura
• Componenti standard o forniti dal cliente
• Condizioni di consegna richieste

Questa è una revisione di produzione piuttosto che un servizio di progettazione del prodotto. Il suo scopo è identificare le domande di produzione e assemblaggio prima che il materiale venga tagliato.

Una copertura estetica non richiede le stesse proprietà del materiale di una staffa portante. Allo stesso modo, un albero e una boccola utilizzati per il test di movimento potrebbero richiedere un controllo dimensionale più preciso rispetto alle superfici circostanti non funzionali.

Qualsiasi modifica dimensionale o di progettazione proposta richiede l'approvazione del cliente.

Una costruzione di prototipo, diversi processi di produzione

Prodotti e apparecchiature spesso contengono componenti che richiedono materiali e metodi di produzione diversi.

Un assemblaggio di prototipo potrebbe includere un telaio in alluminio fresato CNC, alberi in acciaio inossidabile, boccole in ottone, un alloggiamento in plastica, staffe in lamiera e pad in silicone. L'utilizzo di un unico processo per ogni parte non produrrebbe necessariamente il prototipo più utile.

A seconda della geometria, del materiale, della quantità e dello scopo del test, i processi disponibili includono:

• Fresatura CNC a tre assi, quattro assi e cinque assi
• Tornitura CNC e tornitura tipo svizzero
• Lavorazione mill-turn
• Lavorazione CNC di plastica
• Fabbricazione di lamiera
• Colata sottovuoto
• Stampaggio a iniezione di prototipi
• Produzione di componenti personalizzati in silicone e gomma

I materiali comuni includono alluminio, acciaio inossidabile, acciaio al carbonio e legato, ottone, rame, titanio per applicazioni adatte, tecnopolimeri ed elastomeri.

Ogni componente viene esaminato individualmente, mentre i suoi file, la quantità e le relazioni di assemblaggio rimangono coordinati all'interno di un unico progetto di produzione di prototipi multiparte.

I progetti che richiedono principalmente parti di prova lavorate di precisione possono anche essere supportati attraverso i nostri servizi di lavorazione di prototipi CNC.

Mantenere allineati numeri di parte e revisioni di disegno

Un assemblaggio completo può contenere dozzine di file, quantità diverse e diversi livelli di revisione. Ogni componente può essere producibile da solo, ma l'assemblaggio può comunque fallire se una parte appartiene a una versione di progettazione precedente.

Le informazioni del progetto possono essere organizzate per numero di parte, tra cui:

• Revisione del disegno e del file 3D
• Materiale e quantità
• Finitura superficiale
• Dimensioni critiche
• Componenti di assemblaggio correlati
• Requisiti di ispezione
• Istruzioni di identificazione e imballaggio

Le domande tecniche sono collegate alla parte pertinente o alla relazione di assemblaggio.

Se il test del prototipo comporta una modifica del progetto, i file interessati devono essere chiaramente identificati. Non presumiamo che ogni componente sia cambiato o continuiamo la produzione da una revisione precedente senza conferma.

Ciò crea un record più chiaro per i team di ingegneria che completano diversi cicli di validazione del prototipo.

Assemblaggio di prototipi meccanici e controlli di adattamento

Ove siano disponibili le parti necessarie, i componenti standard e le informazioni di assemblaggio, YS Precision può eseguire un assemblaggio di prova meccanico.

Il controllo può coprire:

• Allineamento fori e elementi di fissaggio
• Adattamento tra alloggiamenti, piastre e staffe
• Relazioni albero, cuscinetto, manicotto e boccola
• Spazio libero e interferenza visibile
• Movimento di scorrimento o rotazione di base
• Accesso a viti e strumenti di assemblaggio

Lo scopo è identificare evidenti problemi di adattamento meccanico prima della spedizione. Un controllo di adattamento del prototipo non sostituisce la validazione ingegneristica, il test delle prestazioni o la valutazione della sicurezza del cliente.

L'integrazione elettrica, il cablaggio, il software, la programmazione di controllo e la messa in servizio completa delle apparecchiature sono al di fuori dell'ambito standard di questo servizio, a meno che non siano specificamente esaminati e concordati come parte del progetto.

Componenti standard forniti o specificati dal cliente, come cuscinetti, motori e elementi di fissaggio, possono essere inclusi nell'assemblaggio di prova quando organizzati in anticipo.

Ispezione e finitura basate sulla funzione

Non ogni dimensione del prototipo ha la stessa importanza. L'ispezione dovrebbe concentrarsi sulle caratteristiche che influenzano l'allineamento, il movimento, la tenuta, il fissaggio e l'assemblaggio.

A seconda del progetto, l'ispezione può includere controlli del materiale in entrata, ispezione del primo pezzo, controlli in processo delle caratteristiche critiche, ispezione dimensionale finale, ispezione dell'aspetto e controlli di adattamento tra componenti correlati.

Tolleranze di lavorazione attorno a ±0.01 mm possono essere supportate su molte caratteristiche adatte. Dimensioni critiche selezionate attorno a ±0.005 mm possono essere ottenibili dopo aver esaminato la geometria, il materiale, le dimensioni della caratteristica e il metodo di ispezione.

Questi valori non sono tolleranze generali per ogni dimensione. I requisiti funzionali dovrebbero essere identificati sui disegni 2D.

Le finiture disponibili includono:

• Sabbiatura
• Lucidatura
• Anodizzazione
• Passivazione
• Placcatura
• Verniciatura
• Verniciatura a polvere
• Marcatura laser
• Serigrafia

La finitura può influenzare più dell'aspetto. Lo spessore del rivestimento può ridurre lo spazio libero, mentre la sabbiatura e la lucidatura possono influenzare bordi e superfici estetiche. Filettature, sedi cuscinetti, superfici di tenuta, aree di contatto elettrico e fori di precisione potrebbero richiedere mascheratura o protezione.

Ove appropriato, un controllo di adattamento iniziale può essere completato prima del trattamento superficiale finale. I componenti finiti possono quindi essere consegnati come parti individuali organizzate, sottoassiemi meccanici o unità prototipo assemblate in prova.

Prototipazione rapida attraverso prodotti e settori

YS Precision supporta la produzione di prototipi per aziende che sviluppano prodotti personalizzati, strumenti, macchine e sistemi meccanici in una vasta gamma di settori.

I progetti possono riguardare automazione, robotica, elettronica, elettrodomestici, apparecchiature ottiche e per semiconduttori, dispositivi da laboratorio e medici, prodotti automobilistici, sviluppo aerospaziale, apparecchiature energetiche, agricoltura, applicazioni marine, prodotti di comunicazione, apparecchiature di sicurezza o altri campi specializzati.

Il prototipo non deve rappresentare un'intera macchina finita. Potrebbe essere un giunto robotico, un modulo di movimento, un set di involucri, un telaio meccanico, un dispositivo di prova o un gruppo di componenti correlati all'interno di un prodotto più grande.

Il nostro ruolo è produrre e coordinare i componenti personalizzati secondo i file del cliente, sia che l'applicazione finale appartenga a uno di questi esempi o a un altro campo.

Dai risultati del prototipo alla prossima costruzione

Un assemblaggio fisico può rivelare un problema che non era ovvio nel modello CAD. Un elemento di fissaggio potrebbe essere difficile da raggiungere, un coperchio potrebbe interferire con una staffa interna, o un componente in movimento potrebbe richiedere più spazio libero.

Quando viene riscontrato un problema durante l'assemblaggio di prova, l'area interessata può essere documentata e comunicata al cliente. Parti revisionate o sostitutive vengono prodotte secondo file aggiornati e approvati. Le dimensioni non vengono modificate senza autorizzazione.

Il progetto può quindi proseguire attraverso un'altra revisione del prototipo, passare alla produzione a basso volume o rimanere un sistema di sviluppo unico.

Per un progetto rilasciato, i nostri servizi di lavorazione CNC a basso volume possono supportare progetti idonei dopo che i disegni finali e i requisiti di produzione sono stati confermati. Il prototipo assemblato fornisce un utile riferimento fisico, ma la produzione rimane basata sui file rilasciati più recenti del cliente.

Richiedi un preventivo per la prototipazione rapida

Per un progetto di prototipo multiparte, si prega di fornire:

• File di assemblaggio 3D completo
• File di parti 3D individuali
• Disegni 2D con tolleranze
• Distinta base (BOM)
• Materiale e quantità per ogni parte
• Requisiti di finitura superficiale
• Relazioni critiche di adattamento o movimento
• Componenti standard o forniti dal cliente
• Condizioni di consegna richieste
• Destinazione di consegna

I file STEP, STP, IGES e X_T sono comunemente utilizzati per la geometria. I disegni PDF dovrebbero definire tolleranze, filettature, finiture e requisiti di ispezione.

Inviare il modello di assemblaggio, i disegni delle parti individuali e la BOM a YS Precision. Il nostro team esaminerà i componenti come un unico progetto di produzione di prototipi, determinerà il processo appropriato per ogni parte e confermerà l'ambito dell'assemblaggio di prova meccanico prima di preparare il preventivo.