7 wichtigsten Vorteile der CNC-Bearbeitung für Rapid Prototyping

7 wichtigsten Vorteile der CNC-Bearbeitung für Rapid Prototyping

Rapid Prototyping bedeutet, dass ein physisches Modell eines neuen Produktdesigns so schnell und so kostengünstig wie möglich erstellt wird. Einige Prototypen werden lediglich als kosmetische Attrappen oder maßstabsgetreue Modelle verwendet, während andere anspruchsvollere Leistungskriterien erfüllen müssen. Prototypen werden für Tests, Design-Iterationen und zur Verbesserung der Gesamtleistung durch schrittweise Verfeinerungen verwendet. Aus diesen Gründen sind Schnelligkeit, Flexibilität und Skalierbarkeit bei der Herstellung die wichtigsten Eigenschaften, auf die Sie achten sollten.

Der Einsatz der CNC-Bearbeitung zur Herstellung von schnellen Prototypen kann eine ideale Lösung für die Produktentwicklung sein. Hier sind die 7 wichtigsten Vorteile, die Sie bei Ihrem nächsten Projekt berücksichtigen sollten.

Auswahl

CNC-Fräsen und -Drehen funktioniert bei fast jedem festen Material, einschließlich Hartkunststoffen, rostfreiem und unlegiertem Stahl, Messing, Nickel, Aluminium, Magnesium und vielen anderen. Es gibt Tausende von handelsüblichen Rohmaterialien, aus denen Sie wählen können, so dass es einfach ist, ein Material zu finden, das Ihren Anwendungsanforderungen entspricht.

Und für Prototypen können Sie zunächst eine preiswertere und leicht zu bearbeitende Variante verwenden, z.B. Aluminium 6061, während Sie Ihr Design optimieren. Erst wenn das Design dann perfektioniert ist, können Sie auf das endgültige Material, z.B. einen teureren Edelstahl, umsteigen. Dies ist eine weitere Möglichkeit, Entwicklungskosten zu sparen.

Geschwindigkeit

Die Geschwindigkeit bezieht sich nicht nur auf die tatsächliche Produktionszeit, sondern auch auf alle vorbereitenden Schritte, einschließlich Programmierung und Materialeinrichtung. In jedem Fall ist die digitale Fertigung einer der schnellsten Wege, um von einem Produktentwurf zu einem fertigen oder halbfertigen Teil zu gelangen.

CAD-Dateien können innerhalb weniger Stunden in digitale Schneidedateien umgewandelt werden, während die tatsächliche Schneidezeit in Minuten gemessen werden kann. Das fertige Teil ist dann bereit für die Vermessung, die Endbearbeitung (Lackieren, Schleifen oder andere sekundäre Prozesse) und den Versand. Das Spritzgießen mag zwar pro Teil schneller sein, aber die Herstellung und Freigabe der Formwerkzeuge erfordert eine viel längere Einrichtungszeit.

Genauigkeit

Die digitale Fertigung mit modernen CNC-Werkzeugmaschinen ermöglicht es den Herstellern, auf Knopfdruck Toleranzen von wenigen Mikrometern oder Tausendstel Zoll einzustellen.

Für einen Produktentwickler bedeutet dies die schnelle Herstellung von Prototypen, die eine Genauigkeit und Wiederholbarkeit in Produktionsqualität aufweisen. Durch die Nutzung der gleichen Genauigkeit ist es dann ein Leichtes, die Abmessungen eines Teils durch einfaches Optimieren des digitalen Programms weiter zu verfeinern.

Flexibilität

Brauchen Sie ein Teil? Fünf? Hundert? Die CNC-Bearbeitung ist mengenunabhängig, d.h. sie ist bei der Herstellung von einem Teil genauso effektiv wie bei der Herstellung von hundert.

Dieser Vorteil ist perfekt für Entwickler, wenn sie ein neues Produkt auf den Markt bringen und sich nicht sicher sind, wie die Verbraucher darauf reagieren. Aber auch für industrielle Produkte, die nicht für den Verbraucher bestimmt sind, ist dies von Bedeutung. Diese Produkte können schwankende und unvorhersehbare Nachfragezyklen haben und profitieren daher von der Skalierbarkeit der digitalen Fertigung. Dies kann Entwicklern auch dabei helfen, unerwünschte Lagerbestände für Artikel zu vermeiden, die sonst auf Abruf hergestellt werden könnten.

Wirtschaft

Das bedeutet, dass es nicht notwendig ist, Guss- oder Formwerkzeuge oder andere komplexe Vorrichtungen zu erstellen. Für die Großserienproduktion von Druckguss- oder Kunststoffspritzgussteilen werden natürlich spezielle Werkzeuge und Formen benötigt. Aber bei nur ein paar hundert oder gar tausend Teilen kann es sinnvoller und wirtschaftlicher sein, sich für die CNC-Bearbeitung zu entscheiden.

Durch die Vermeidung unnötiger Ausgaben können die Produktentwickler ihre Ressourcen stattdessen auf Designverbesserungen, Tests und Zertifizierungen konzentrieren.

Vielseitigkeit

Vielseitigkeit bedeutet, dass eine Maschine mit einer Vielzahl von Schneidwerkzeugen bestückt werden kann, die auf einem rotierenden Karussell montiert sind. Je nach Bedarf werden dann mehrere Werkzeuge aufgerufen, um Gewindebohrungen, komplexe Kurven, ebene Flächen, präzise Winkel und andere geometrische Merkmale zu bearbeiten – und das alles, ohne dass das Werkstück demontiert und in eine andere Arbeitszelle gebracht werden muss. Das spart Zeit und Geld.

Qualität

Durch CNC-Bearbeitung entstehen voll funktionsfähige, voll belastbare Fertigteile und Komponenten. Sie können für vollständige Leistungstests und Zertifizierungen oder zum Bau von Arbeitsmodellen verwendet werden. Dies ist ein wichtiger Vorteil, wenn Sie ein Produkt entwickeln, das strengen technischen Anforderungen genügen muss.

Qualität erstreckt sich auch auf die Oberflächenbeschaffenheit und das Aussehen. Die Verwendung der richtigen Schneidwerkzeuge mit der richtigen Schnittgeschwindigkeit führt zu Oberflächen, die nur wenig Nachbearbeitung erfordern. Das wiederum spart Zeit und Geld, so dass Sie die benötigten Prototypen schneller erhalten.

Zusammengenommen machen diese sieben Vorteile die CNC-Bearbeitung zu einer sehr attraktiven Alternative zu einigen anderen Methoden des Rapid Prototyping. Finden Sie heraus, wie wir Ihr nächstes Projekt unterstützen können, wenn Sie noch heute Ihre CAD-Dateien für ein kostenloses Angebot hochladen.

Autor

Austin Peng - Experte für Fertigung

Spezialisiert auf CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, Urethanguss, Rapid Tooling, Spritzguss, Metallguss, Blech und Strangpressen