Per què les peces de metall rares necessiten un disseny per a la seva fabricabilitat
Deixa un missatge
Un bon disseny també ha de ser pràctic per fabricar
Un component pot complir els seus requisits funcionals en un dibuix i encara és difícil de fabricar. Això esdevé més important quan la peça està feta de tàntal, niobi, hafni, tungstè o els seus aliatges, on les característiques del material i les condicions de mecanitzat poden influir en el comportament d'un disseny durant la producció.
Per a peces metàl·liques rares personalitzades, s'ha de tenir en compte la capacitat de fabricació mentre s'està desenvolupant la geometria, i no després que el dibuix ja s'hagi publicat. Un petit canvi en el gruix de la paret, la cantonada interna, la geometria del forat o la tolerància de vegades pot marcar una diferència significativa en el procés de fabricació.
Les parets primes i les característiques complexes requereixen més atenció
Les seccions primes poden ser necessàries per pes, espai lliure, resposta tèrmica o altres motius funcionals, però també redueixen la rigidesa del component durant el mecanitzat. Una paret prima es pot moure sota les forces de tall o canviar lleugerament després que la peça s'alliberi de la seva fixació.
Les característiques internes complexes poden crear dificultats similars. Els forats profunds, les ranures estretes, els radis interns petits i les àrees difícils d'arribar a una eina de tall poden requerir operacions de mecanitzat addicionals o una seqüència de producció diferent. El problema no és que aquestes característiques no es puguin produir, sinó que s'ha de considerar el seu disseny juntament amb el procés de fabricació disponible.
Per aquest motiu, els enginyers haurien de prestar especial atenció a les característiques funcionalment necessàries però de difícil accés durant el mecanitzat.
Les toleràncies haurien de reflectir la funció de la peça
Les toleràncies estrictes poden ser necessàries per al muntatge o el rendiment, però aplicar toleràncies molt ajustades a cada dimensió no sempre és beneficiós.
Una tolerància que té poc efecte sobre la funció d'un component pot augmentar els requisits de mecanitzat i inspecció sense millorar el producte final. En una peça metàl·lica rara complexa, diverses dimensions innecessàriament ajustades poden dificultar considerablement la producció.
És més útil identificar les dimensions que afecten directament el muntatge, el segellat, el moviment, l'alineació o altres requisits funcionals i assignar un control més estricte on realment es necessita.
La seqüència de mecanitzat pot influir en el disseny
La geometria final d'un component no explica tota la història de la fabricació. L'ordre en què s'elimina el material pot afectar el comportament de la peça durant el mecanitzat.
Quan s'elimina una gran quantitat de material d'una àrea, l'estructura restant pot respondre als canvis en la tensió interna o les condicions de suport. Això es pot notar especialment en components-de paret fines o asimètrics.
Un disseny que permet un mecanitzat desbast raonable, operacions intermèdies i un acabat final pot ser més fàcil de controlar que un que requereix que les dimensions acabades s'assoleixin en una sola operació. Els enginyers no necessàriament han de dissenyar al voltant d'una màquina específica, però haurien de deixar prou flexibilitat per a una ruta de mecanitzat pràctica.
Petits canvis de disseny poden reduir la dificultat de fabricació
La fabricabilitat no sempre requereix canvis importants en un component.
De vegades, una petita modificació pot fer que una característica difícil sigui més fàcil de produir. Un radi intern que coincideixi amb una eina de tall pràctica, un forat una mica més accessible o una tolerància més realista pot reduir la dificultat de mecanitzat innecessària sense canviar el disseny funcional.
Aquí és on la comunicació entre l'enginyeria i la fabricació esdevé útil. L'objectiu no és canviar el disseny simplement perquè una característica és difícil. L'objectiu és determinar si la característica és essencial i, si ho és, com es pot produir de manera fiable.
Disseny per a la primera part i les següents parts
Un prototip pot justificar un enfocament de fabricació més complicat perquè l'objectiu immediat és verificar el disseny. Tanmateix, un cop el mateix component entra a la producció repetida, el temps de mecanitzat, l'accés a l'eina, la fixació, la inspecció i l'estabilitat del procés són més importants.
Un disseny que sigui tècnicament possible però molt sensible a les condicions de mecanitzat pot ser difícil de reproduir de manera coherent. Per tant, els enginyers que desenvolupen components per a la producció a llarg termini-han de considerar no només si un proveïdor pot fer la primera peça, sinó també si la geometria admet un procés de fabricació repetible.
Reviseu la fabricabilitat abans de publicar el dibuix
Per a peces metàl·liques rares personalitzades, la fabricació es considera millor durant l'etapa de revisió del disseny. La selecció del material, la geometria, les toleràncies, els requisits de superfície, la seqüència de mecanitzat i els requisits d'inspecció estan estretament relacionats, i canviar un d'ells pot afectar els altres.
L'objectiu no és simplificar cada component o reduir totes les toleràncias. Es tracta d'assegurar-se que cada requisit de disseny té un propòsit d'enginyeria clar i que la geometria acabada es pot produir i inspeccionar de manera fiable.
Per a components metàl·lics rars exigents, un disseny fabricable pot estalviar un temps considerable més tard en el mecanitzat, la inspecció, la modificació i la producció repetida.
