Der Leitfaden für die CNC-Bearbeitung für das Prototyping
Wenn Sie sich in der Prototyping-Phase befinden, benötigen Sie preiswerte, zuverlässige und schnell hergestellte Teile.
Zum Glück, CNC (Computer Numerische Steuerung) Bearbeitung bietet all diese Vorteile. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie die CNC-Bearbeitung für das Prototyping eingesetzt werden kann, wobei der Schwerpunkt auf Verfahren, Vorteilen und Anwendungen liegt.
Was ist CNC-Bearbeitung?
Bei der CNC-Bearbeitung handelt es sich um ein subtraktives Fertigungsverfahren, d. h. das Material wird von einem festen Block, dem "Werkstück", abgetragen, um das gewünschte Teil zu formen. Der Prozess beginnt mit einem 3D-CAD-Modell, das in G-Code umgewandelt wird, die Programmiersprache, die den CNC-Maschinen vorgibt, wie sie das Material bewegen, schneiden und formen sollen. Zwei der gängigsten CNC-Techniken, die beim Prototyping eingesetzt werden, sind CNC-Drehen und CNC-Fräsen.
CNC drehen fertigt Teile mit Rotationssymmetrie, wie z. B. Wellen, Stangen oder Zylinder. Das Werkstück dreht sich auf einer Spindel, während sich ein Schneidwerkzeug entlang seiner Oberfläche bewegt, um Material abzutragen. Dieses Verfahren ist ideal für die Herstellung von Teilen mit runder oder zylindrischer Form.
CNC-Fräsen schneidet Teile mit komplexen Geometrien, einschließlich ebener Flächen, Nuten, Löcher und Taschen. Das Werkstück bleibt stationär, während sich rotierende Schneidwerkzeuge entlang mehrerer Achsen bewegen, um Material zu entfernen.
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Warum die CNC-Bearbeitung für das Prototyping?
Geschwindigkeit und Effizienz: CNC-Maschinen bieten schnelle Produktionszeiten, die für das Prototyping entscheidend sind. Die Vorlaufzeiten auf der MakerVerse-Plattform beginnen bei nur sechs Tagen.
Kosten-Wirksamkeit: Die CNC-Bearbeitung ist kostengünstig für Kleinserien und Prototypen, insbesondere im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren wie dem Spritzguss, der teure Formen erfordert. Da für die CNC-Bearbeitung keine speziellen Werkzeuge erforderlich sind, bietet sie eine flexible Lösung für die Produktion von Kleinserien und Prototypen.
Präzision und Genauigkeit: CNC-Maschinen bieten hohe Präzision und sind daher ideal für Teile, die enge Toleranzen erfordern. Durch CNC-Drehen und -Fräsen können hochdetaillierte Teile mit großer Genauigkeit hergestellt werden, die sich für Funktionstests und Montageüberprüfungen eignen.
Große Auswahl an Materialien: Einer der wichtigsten Vorteile der CNC-Bearbeitung ist die breite Palette von Materialien, die verwendet werden können, darunter Metalle wie Aluminium, Edelstahl und Titan sowie Kunststoffe wie ABS, Nylon und Polycarbonat. Über MakerVerse können Sie ein automatisches Angebot für mehr als 150 Materialien einholen.
Komplexe Geometrien: Während sich das CNC-Drehen für die Herstellung zylindrischer und symmetrischer Teile eignet, ist das CNC-Fräsen ideal für Teile mit komplizierter Geometrie. Diese kombinierten Fähigkeiten machen die CNC-Bearbeitung vielseitig und geeignet für viele Prototyp-Designs.
Der Prozess der CNC-Bearbeitung von Prototypen
Der CNC-Bearbeitungsprozess für das Prototyping folgt im Allgemeinen mehreren wichtigen Schritten:
- Entwurf und CAD-Modellierung: Der Prozess beginnt mit der Erstellung eines detaillierten 3D-CAD-Modells, das die für das endgültige Teil erforderlichen Abmessungen, Merkmale und Toleranzen enthält.
- G-Code-Generierung: Das CAD-Modell wird in G-Code umgewandelt, der die Werkzeuge der CNC-Maschine ansteuert. Dieser Code gibt genaue Anweisungen, wie z.B. wo geschnitten werden soll, die Geschwindigkeit des Werkzeugs und die Tiefe jedes Schnitts. Bei MakerVerse übernehmen wir diesen Schritt für Sie.
- Bearbeitung: Bei der Bearbeitung wird das Material mit Hilfe von Schneidwerkzeugen vom Werkstück entfernt. Beim CNC-Drehen dreht sich das Werkstück auf einer Spindel, während sich beim CNC-Fräsen die Schneidwerkzeuge drehen und entlang mehrerer Achsen bewegen. Beide Verfahren ermöglichen die Herstellung komplexer Teile mit engen Toleranzen.
- Nachbearbeitung: Nach der maschinellen Bearbeitung kann eine zusätzliche Bearbeitung des Teils erforderlich sein, z. B. Schleifen, Polieren oder Lackieren, um die Oberfläche zu verbessern und ästhetische oder funktionale Anforderungen zu erfüllen.
Anwendungen von CNC-gefrästen Prototypen
CNC-Drehen und -Fräsen werden für die Herstellung von Prototypen in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt, z. B:
- Luft- und Raumfahrt: Prototypen für Turbinenschaufeln, Triebwerkskomponenten und Strukturelemente.
- Automobil: Motorteile, Getriebeteile und Präzisionshalterungen.
- Medizinische Geräte: Prototypen von chirurgischen Instrumenten, Implantaten und Diagnosegeräten.
- Elektronik: Gehäuse, Kühlkörper und Anschlüsse.
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