이 기사에서는 생산용 부품을 제조하는 데 사용되는 몇 가지 기술과 재료, 그 이점, 고려해야 할 사항 등에 대해 살펴보겠습니다.
소개
최종 사용 부품이라고도 하는 생산용 부품 제조는 프로토타입이나 모델이 아닌 최종 제품에 사용하도록 설계 및 제조된 부품을 만들기 위해 원자재를 사용하는 프로세스를 말합니다.가이드를 확인하세요.초기 프로토타입 제작이것에 대해 자세히 알아보십시오.
실제 환경에서 기계 부품, 차량 부품, 소비자 제품 또는 기타 기능적 용도로 부품이 작동하도록 하려면 이를 염두에 두고 제조에 접근해야 합니다.생산용 부품을 성공적이고 효율적으로 제조하려면 필요한 기능, 안전 및 품질 요구 사항을 충족할 수 있도록 재료, 설계 및 생산 방법을 고려해야 합니다.
생산 부품용 재료 선택
생산용 부품의 일반적인 재료에는 강철 또는 알루미늄과 같은 금속, ABS, 폴리카보네이트 및 나일론과 같은 플라스틱, 탄소 섬유 및 유리 섬유와 특정 세라믹과 같은 복합재가 포함됩니다.
최종 사용 부품에 적합한 재료는 애플리케이션의 특정 요구 사항과 비용 및 가용성에 따라 달라집니다.다음은 생산용 부품 제조에 사용할 재료를 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 일반적인 특성입니다.
❖ 힘.재료는 부품이 사용 중에 노출되는 힘을 견딜 수 있을 만큼 충분히 강해야 합니다.금속은 강한 재료의 좋은 예입니다.
❖ 내구성.재료는 시간이 지남에 따라 열화되거나 파손되지 않고 마모를 견딜 수 있어야 합니다.복합 재료는 내구성과 강도 모두로 알려져 있습니다.
❖ 유연성.최종 부품의 적용에 따라 재료는 움직임이나 변형을 수용할 수 있도록 유연해야 할 수 있습니다.폴리카보네이트 및 나일론과 같은 플라스틱은 유연성으로 유명합니다.
❖ 내열성.예를 들어 부품이 고온에 노출될 경우 재료는 녹거나 변형되지 않고 열을 견딜 수 있어야 합니다.강철, ABS 및 세라믹은 우수한 내열성을 나타내는 재료의 예입니다.
생산용 부품의 제조방법
네 가지 유형의 제조 방법이 생산용 부품을 만드는 데 사용됩니다.
❖ 절삭 가공
❖ 적층가공
❖ 금속 성형
❖ 캐스팅
빼기 제조
전통적인 제조라고도 하는 빼기 제조는 원하는 모양이 될 때까지 더 큰 재료 조각에서 재료를 제거하는 작업을 포함합니다.절삭 가공은 종종 적층 가공보다 빠르므로 대량 배치 생산에 더 적합합니다.그러나 특히 툴링 및 설정 비용을 고려할 때 더 비쌀 수 있으며 일반적으로 더 많은 폐기물을 생성합니다.
절삭 가공의 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
❖ 컴퓨터 수치 제어(CNC) 밀링.의 유형CNC 가공, CNC 밀링에는 절삭 공구를 사용하여 솔리드 블록에서 재료를 제거하여 완성된 부품을 만드는 작업이 포함됩니다.금속, 플라스틱 및 복합 재료와 같은 재료에서 높은 정확도와 정밀도로 부품을 만들 수 있습니다.
❖ CNC 터닝.또한 CNC 가공의 한 유형인 CNC 터닝은 절삭 공구를 사용하여 회전하는 솔리드에서 재료를 제거합니다.일반적으로 밸브 또는 샤프트와 같은 원통형 개체를 만드는 데 사용됩니다.
❖ 판금 가공.~ 안에판금 가공, 평면 금속 시트는 일반적으로 DXF 또는 CAD 파일인 청사진에 따라 절단되거나 형성됩니다.
첨가제 제조
3D 프린팅이라고도 하는 적층 제조는 부품을 만들기 위해 자체 위에 재료를 추가하는 프로세스를 말합니다.기존의 (절삭) 제조 방법으로는 불가능했을 매우 복잡한 형상을 생산할 수 있고, 폐기물 발생이 적으며, 특히 복잡한 부품의 작은 배치를 생산할 때 더 빠르고 저렴할 수 있습니다.그러나 간단한 부품을 만드는 것은 절삭 가공보다 느릴 수 있으며 일반적으로 사용 가능한 재료의 범위가 더 작습니다.
적층 가공의 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
❖ SLA(Stereolithography).수지 3D 프린팅이라고도 하는 SLA는 UV 레이저를 광원으로 사용하여 폴리머 수지를 선택적으로 경화하고 완제품을 만듭니다.
❖ FDM(Fused Deposition Modeling).FFF(Fused Filament Fabrication)라고도 하며,FDM사전 결정된 경로에 녹은 재료를 선택적으로 증착하여 층별로 부품을 제작합니다.최종 물리적 개체를 형성하기 위해 필라멘트로 제공되는 열가소성 폴리머를 사용합니다.
❖ 선택적 레이저 소결(SLS).~ 안에SLS 3D 프린팅, 레이저는 폴리머 분말의 입자를 선택적으로 소결하여 함께 융합하고 층별로 부품을 만듭니다.
❖ 멀티 제트 퓨전(MJF).HP의 독자적인 3D 프린팅 기술로,MJF높은 인장 강도, 정밀한 기능 분해능 및 잘 정의된 기계적 특성을 갖춘 부품을 일관되고 신속하게 제공할 수 있습니다.
금속 성형
금속 성형에서 금속은 기계적 또는 열적 방법을 통해 힘을 가하여 원하는 형태로 성형됩니다.공정은 금속과 원하는 모양에 따라 뜨겁거나 차가울 수 있습니다.금속 성형으로 만든 부품은 일반적으로 강도와 내구성이 좋습니다.또한 일반적으로 다른 형태의 제조보다 재료 낭비가 적습니다.
금속 성형의 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
❖ 단조.금속을 가열한 다음 압축력을 가하여 성형합니다.
❖ 압출.금속은 원하는 모양이나 프로필을 만들기 위해 다이를 통과하도록 강제됩니다.
❖ 그리기.금속은 다이를 통해 당겨져 원하는 모양이나 프로필을 만듭니다.
❖ 벤딩.금속은 힘을 가하면 원하는 모양으로 구부러집니다.
주조
주조는 금속, 플라스틱 또는 세라믹과 같은 액체 재료를 금형에 부어 원하는 모양으로 응고시키는 제조 공정입니다.정확도와 반복성이 높은 부품을 만드는 데 사용됩니다.주조는 또한 대량 생산에서 비용 효율적인 선택입니다.
일반적인 주조 유형은 다음과 같습니다.
❖ 사출 성형.에 의해 부품을 생산하는 데 사용되는 제조 공정녹은 주입재료 – 종종 플라스틱 – 금형에 넣습니다.그런 다음 재료가 냉각 및 응고되고 완성된 부품이 금형에서 배출됩니다.
❖ 다이캐스팅.다이캐스팅에서 용융 금속은 고압에서 금형 캐비티로 강제 주입됩니다.다이캐스팅은 높은 정확도와 반복성으로 복잡한 형상을 생산하는 데 사용됩니다.
제조 가능성을 위한 설계 및 생산을 위한 부품
제조 또는 제조 가능성을 위한 설계(DFM)는 디자인 우선 초점으로 부품이나 도구를 만드는 엔지니어링 방법을 말하며, 최종 제품을 보다 효과적이고 저렴하게 생산할 수 있도록 합니다.Hubs의 자동 DFM 분석을 통해 엔지니어와 설계자는 부품을 만들기 전에 부품을 생성, 반복, 단순화 및 최적화하여 전체 제조 프로세스를 보다 효율적으로 만들 수 있습니다.제조하기 쉬운 부품을 설계함으로써 최종 부품의 오류 및 결함 위험과 마찬가지로 생산 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.
DFM 분석을 사용하여 생산 실행 비용을 최소화하기 위한 팁
❖ 구성 요소를 최소화합니다.일반적으로 부품의 구성 요소가 적을수록 조립 시간, 위험 또는 오류 및 전체 비용이 낮아집니다.
❖ 가용성.사용 가능한 생산 방법 및 장비로 제조할 수 있고 상대적으로 단순한 설계가 특징인 부품은 생산하기가 더 쉽고 저렴합니다.
❖ 재료 및 구성 요소.표준 재료 및 구성 요소를 사용하는 부품은 비용을 절감하고 공급망 관리를 단순화하며 교체 부품을 쉽게 사용할 수 있도록 합니다.
❖ 부품 방향.생산 중 부품의 방향을 고려하십시오.이를 통해 전체 생산 시간과 비용을 증가시킬 수 있는 지원 또는 기타 추가 기능의 필요성을 최소화할 수 있습니다.
❖ 언더컷을 피하십시오.언더컷은 부품이 금형이나 고정 장치에서 쉽게 제거되지 않도록 하는 기능입니다.언더컷을 피하면 생산 시간과 비용을 줄이고 최종 부품의 전반적인 품질을 향상시킬 수 있습니다.
생산을 위한 부품 제조 비용
품질과 비용 사이의 균형을 맞추는 것은 생산을 위한 부품 제조의 핵심입니다.고려해야 할 몇 가지 비용 관련 요소는 다음과 같습니다.
❖ 재료.제조 공정에 사용되는 원재료 비용은 사용되는 재료의 유형, 가용성 및 필요한 수량에 따라 다릅니다.
❖ 툴링.제조 공정에 사용되는 기계, 금형 및 기타 특수 도구 비용을 포함합니다.
❖ 생산량.일반적으로 생산하는 부품의 양이 많을수록 부품당 비용은 낮아집니다.이것은 특히 사실입니다사출 성형, 더 많은 주문량에 대해 상당한 규모의 경제를 제공합니다.
❖ 리드타임.시간에 민감한 프로젝트를 위해 신속하게 생산된 부품은 리드 타임이 더 긴 부품보다 비용이 더 많이 드는 경우가 많습니다.
즉시 견적 받기생산 부품의 가격과 리드 타임을 비교할 수 있습니다.
기사 출처：https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=CNC+machining
게시 시간: 2023년 4월 14일