Parti di plastica industriale complesse prodotte con fusione a vuoto

Componenti PU simili al nylon con caratteristiche profonde e più direzioni di lavorazione

Alcune parti di plastica industriale sono difficili da produrre non a causa delle loro dimensioni complessive, ma perchémolte caratteristiche funzionali sono concentrate in un componente compatto.
Questo progetto ha riguardato una parte di attrezzature industriali su misura con diverse interfacce cilindriche, aperture profonde, costole di rinforzo, elementi laterali, aree di montaggio,e differenze significative nell'altezza delle caratteristiche.
Il cliente ha richiesto circa20 parti per la valutazione ingegneristica in Europa.
Se ogni componente venisse prodotto tramite lavorazione CNC, la stessa strategia di lavorazione multi-laterale dovrebbe essere ripetuta su tutto il lotto.più riposizionamento, e più sfide di accesso agli strumenti.
Abbiamo quindi selezionatocon una larghezza di 50 mm o più, ma non superiore a 150 mm.
La geometria complessa è stata stabilita per la prima volta nel modello principale, trasferita in attrezzature in silicone e quindi riprodotta come lotto a basso volume.
 

Visualizzazione del progetto

La difficoltà di produzione deriva dai cambiamenti di direzione

Questo componente contiene diverse zone funzionali che non possono essere tutte raggiunte in modo efficiente da una direzione di lavorazione.
Un'alta struttura cilindrica sorge dal centro della parte. Molte aperture inferiori sono posizionate intorno alla base, mentre altre si estendono lateralmente o sono parzialmente circondate da costole.
Questo crea tre sfide pratiche per il CNC.

Configurazioni multiple

Le diverse caratteristiche richiedono l'accesso da diverse direzioni.
L'elaborazione della base non consente automaticamente l'accesso alle strutture laterali o alle aree cilindriche più profonde, pertanto può essere necessario riposizionare il pezzo più volte.

Grandi differenze di altezza

La differenza tra la caratteristica cilindrica superiore e le aree strutturali inferiori influisce sulla portata dell'utensile e sulla strategia di lavorazione.
Per alcune regioni possono essere necessari strumenti più lunghi, mentre la geometria circostante può limitare il percorso di taglio.

Accesso limitato allo strumento

Le costole, le aperture profonde e le strutture adiacenti possono rendere alcune superfici difficili da raggiungere senza ulteriori orientamenti o attrezzature speciali.
Per una parte, si tratta di un problema di lavorazione.
Per 20 parti identiche, diventa unproblema ripetuto dei costi di produzione.
 

Il costo reale è spesso il numero di operazioni

Per quanto riguarda l'approvvigionamento di una parte di plastica a basso volume, i clienti confrontano spesso i prezzi unitari.
Per la geometria complessa, questa è solo una parte del quadro.
Un percorso di lavorazione a più assi può comportare:

• Preparazione degli apparecchi
• Riposizionamento
• Controllo dei dati
• Percorsi degli strumenti aggiuntivi
• Strumenti di taglio più lunghi
• Manipolazione dell'operatore
• Ispezione intermedia

Se il componente richiede più configurazioni, tali operazioni vengono ripetute per ogni pezzo.
Per questo progetto, la ripetibilità della complessità di lavorazione è stato uno dei motivi principali per considerare una rotta di produzione diversa.
 

Trasferire la complessità nel modello principale

La colata a vuoto cambia la strategia di produzione.
Invece di lavorare ripetutamente l'intera geometria complessa, lo sforzo è concentrato in un solo modello maestro qualificato.
Il percorso diventa:
Modello complesso
- Sì.Strumenti in silicone
- Sì.Fusione in PU simile al nylon
- Sì.Componenti ripetuti
Una volta che lo stampo di silicone ha catturato la geometria, le parti successive possono riprodurre le stesse caratteristiche cilindriche, costole, aree incassate,con una lunghezza superiore o uguale a 50 mm,.
Questo è il punto in cui la fusione di uretano può diventare utile perparti di plastica complesse a basso volume.
Il vantaggio principale non è semplicemente un costo più basso degli attrezzi.
È la capacità dispostare la geometria ripetuta dalla lavorazione all'utilizzo di attrezzature di replicazione temporanea.
 

Strumenti in silicone per caratteristiche difficili da raggiungere

Gli stampi in silicone offrono una flessibilità che gli utensili rigidi non hanno.
Per le parti adatte, questo può aiutare a riprodurre determinati sottocotti locali, proiezioni e caratteristiche multidirezionali mantenendo il componente come una struttura integrata.
Per questa parte industriale, la progettazione dello stampo doveva considerare:

• Alte sezioni cilindriche
• Aperture profonde
• Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528
• Geometria laterale
• Proiezioni locali
• Direzione di demolding

La strategia di scissione e rilascio dello stampo è rimasta quindi una considerazione importante della DFM.
La colata a vuoto può ridurre le operazioni CNC ripetute, ma richiede comunque una progettazione di stampi attenta per riprodurre in modo coerente una geometria complessa.
 

Perché il poliuretano poliuretano simile al nylon era adatto

Il cliente richiedeva un comportamento materiale simile al nylon per le parti di valutazione ingegneristica.
Aresine di fusione di poliuretano simili a nylonè stato selezionato per fornire un equilibrio pratico di:

• Durezza
• Moderata flessibilità
• Resistenza agli urti
• Forza strutturale
• Riproduzione in dettaglio

Questo materiale era adatto alla fase di valutazione attuale del cliente e ha permesso di riprodurre la geometria complessa attraverso utensili in silicone.
Il PU simile al nylon non è lo stesso del PA6 o del PA66 di produzione.
Se le prove successive dipendono da specifiche proprietà del nylon, quali resistenza all'usura, prestazioni a temperature elevate, resistenza chimica o carico a lungo termine,possono essere richieste parti realizzate con il materiale di produzione specificato effettivo.
 

Perché la quantità di 20 parti è importante

La quantità da sola non determinava il processo.
Venti semplici blocchi di plastica potrebbero essere ancora l'ideale per la lavorazione CNC.
Questo progetto era diverso perché i 20 componenti combinati:
Direzioni di lavorazione multiple

• Geometria profonda
• Grandi differenze di altezza
• Accesso limitato allo strumento
• Parti identiche ripetute

Questa combinazione ha reso meno efficiente la lavorazione CNC ripetuta.
La colata a vuoto forniva una finestra di produzione pratica tra la lavorazione una tantum e gli attrezzi di produzione.
Per il cliente, i risparmi sono derivati dalla riduzione dei ripetuti lavori di montaggio e di lavorazione su tutto il lotto.
 

Parti per la valutazione tecnica

I circa 20 componenti erano necessari per il lavoro di sviluppo del prodotto del cliente in Europa.
Lo scopo era quello di ottenere parti fisiche che potessero essere utilizzate per:

• Revisione tecnica
• Controlli di montaggio
• Valutazione dell'impianto
• Valutazione strutturale
• Prova interna
• Conferma del progetto

In questa fase, il cliente aveva bisogno di più di un modello di dimostrazione, ma il progetto non richiedeva ancora attrezzature di produzione.
È qui che la fusione di uretano a basso volume può fornire valore per lo sviluppo di attrezzature industriali.
 

Scegliere il processo basato sulla geometria

Questo progetto dimostra un importante principio di fabbricazione:

Il miglior processo è determinato dalla geometria che deve essere ripetuta, non solo dalla quantità.
La lavorazione CNC rimane la scelta migliore quando sono richiesti materiali di ingegneria effettivi, tolleranze più strette o proprietà meccaniche specifiche.
La colata a vuoto diventa attraente quando un componente a basso volume combina una geometria complessa, configurazioni ripetute, tolleranze adeguate e proprietà del materiale simulate accettabili.
Per questo progetto, queste condizioni sono allineate.

Fusione a vuoto per parti di apparecchiature industriali complesse

YS Precision supportiFusione a vuoto e fusione con uretano per componenti di attrezzature industriali complesse e parti in plastica a basso volume, comprese le parti con:

• Orientazioni multiple delle caratteristiche
• Geometria profonda
• Interfacce cilindriche
• Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528
• Grandi differenze di altezza
• Difficile accesso agli utensili CNC

Mandateci il vostroFile CAD 3D, quantità, materiale di produzione previsto, dimensioni critiche e requisiti di prova.
Possiamo rivedere la geometria e determinare se la colata a vuoto, la lavorazione CNC o un altro processo di produzione a basso volume forniscono la via più appropriata.
Per le parti complesse, la selezione del processo dovrebbe concentrarsi sul modo in cui la geometria verrà fabbricata ripetutamente, non semplicemente sul modo in cui un prototipo può essere realizzato.