Prototyyppiosa valmistetaan metallisessa konepajassa suunnittelun, materiaalivalinnan ja tarkkuuskoneistuksen kautta yhdistäen CAD-mallit, sopivat materiaalit ja nykyaikaiset CNC-koneet. Prosessi on nopea ja joustava, kun konepajalla on monipuolinen konekanta ja laaja materiaalivarasto. Alla käymme läpi kaikki vaiheet prototyypin tilaamisesta sarjatuotantoon siirtymiseen.
Prototyypin valmistus metallisessa konepajassa etenee tyypillisesti viiden vaiheen kautta: teknisen dokumentaation tarkistus, materiaalin valinta, aihion sahaus, koneistus sekä laadunvarmistus. Jokainen vaihe vaikuttaa lopputuloksen tarkkuuteen ja toimitusaikaan, joten huolellinen suunnittelu jo tilausvaiheessa säästää aikaa ja kustannuksia.
Prosessi käynnistyy asiakkaan toimittamasta CAD-mallista tai teknisestä piirustuksesta. Meillä ohjelmointi tapahtuu HyperMill- tai Mastercam-ohjelmistoilla, joiden avulla koneistusreitti suunnitellaan ennen kuin yhtäkään lastua on poistettu. Tämä varmistaa, että prototyyppiosa vastaa täsmälleen suunniteltua geometriaa.
Kun ohjelmointi on valmis, raaka-aineaihio katkaistaan automaattisahalla oikeaan mittaan. Tämän jälkeen kappale siirtyy koneistukseen, jossa se työstetään valmiiksi. Lopuksi valmis prototyyppiosa mitataan koordinaattimittakoneella, joka varmistaa, että kaikki toleranssit täyttyvät ennen toimitusta.
Prototyyppikomponentin materiaali valitaan käyttöympäristön, mekaanisten vaatimusten ja pintakäsittelytarpeiden perusteella. Teollisuuden sovelluksissa yleisimmät valinnat ovat ruostumaton teräs, haponkestävä teräs ja alumiini, mutta vaativiin erikoissovelluksiin voidaan tarvita titaania, pronssia tai erikoisseoksia.
Haponkestävä ja ruostumaton teräs sopivat erinomaisesti prosessiteollisuuden, kemianteollisuuden ja elintarviketeollisuuden komponentteihin, joissa korroosiokestävyys on kriittistä. Alumiini puolestaan on kevyt ja helposti koneistettava vaihtoehto silloin, kun paino on keskeinen tekijä. Titaani valitaan tyypillisesti silloin, kun tarvitaan poikkeuksellista lujuus-painosuhdetta tai bioyhteensopivuutta.
Materiaalin saatavuus vaikuttaa suoraan toimitusaikaan. Meillä on laaja materiaalivarasto, josta löytyy ruostumattomia ja haponkestäviä teräksiä, alumiinia, pronssia, titaania sekä muovia. Tämä tarkoittaa, että prototyyppiosan valmistus voi alkaa nopeasti ilman pitkiä hankintaviiveitä. Erikoisempiakin materiaaleja on mahdollista hankkia kattavien hankintakanaviemme kautta.
Nykyaikaisella CNC-koneistuksella prototyyppiosa voidaan valmistaa mikrometrien tarkkuudella. Käytännössä saavutettavat toleranssit riippuvat kappaleen geometriasta, materiaalista ja kiinnitystavasta, mutta vaativassa tarkkuuskoneistuksessa päästään tyypillisesti toleransseihin ±0,01 mm tai tarkemmiksi.
Tarkkuuteen vaikuttaa merkittävästi se, kuinka monta kiinnitystä kappale vaatii. Sorvaavalla pöydällä varustetuissa 5-akselisissa työstökeskuksissa kappale voidaan koneistaa ja sorvata yhdellä kiinnityksellä, mikä eliminoi kiinnitysvirheet ja parantaa mittatarkkuutta sekä heitottomuutta huomattavasti. Tämä on erityisen tärkeää monimutkaisissa prototyyppikomponenteissa, kuten impellereissä tai muoteissa.
Valmistuksen jälkeen jokainen prototyyppiosa mitataan Zeiss Accura -koordinaattimittakoneella tai Faro-mittavarrella. Koordinaattimittakone tarkistaa kappaleen mitat kolmiulotteisesti ja varmistaa, että metallikoneistuksen lopputulos vastaa asiakkaan vaatimuksia ennen toimitusta.
Prototyyppiosan toimitusaika metallisessa konepajassa vaihtelee tyypillisesti muutamasta päivästä muutamaan viikkoon, riippuen kappaleen monimutkaisuudesta, materiaalin saatavuudesta ja konepajan kapasiteetista. Kun materiaali löytyy omasta varastosta ja konekapasiteettia on saatavilla, nopeat toimitukset ovat täysin mahdollisia.
Toimitusaikaa lyhentää eniten kolme tekijää: valmis ja virheetön tekninen dokumentaatio tilausvaiheessa, materiaalin välitön saatavuus sekä monipuolinen konekanta, joka mahdollistaa erilaisten kappaleiden valmistuksen ilman ulkopuolisia alihankkijoita. Meillä nopea toimitus on tavoitteena jokaisen asiakkaan kohdalla tilauksen sisällöstä riippumatta.
Nopeaan toimitukseen kannattaa valmistautua toimittamalla CAD-malli tai tekninen piirustus mahdollisimman aikaisessa vaiheessa. Mitä täydellisempi dokumentaatio on heti alussa, sitä nopeammin ohjelmointi ja koneistus voidaan aloittaa. Jos sinulla on kiireellinen prototyyppiosa tarpeessa, ota yhteyttä ja kerrotaan, mitä on mahdollista tehdä.
Prototyypistä kannattaa siirtyä sarjatuotantoon silloin, kun prototyyppiosa on testattu käyttöympäristössään, kaikki toleranssit ja toiminnalliset vaatimukset on vahvistettu, ja tuotteen rakenne on lukittu ilman odotettavia muutoksia. Ennenaikainen sarjatuotantoon siirtyminen johtaa helposti kalliisiin korjausajoihin.
Käytännössä siirtyminen sarjatuotantoon on järkevää harkita, kun seuraavat ehdot täyttyvät:
Alihankinta koneistuksessa tarjoaa joustavan tavan skaalata tuotantoa tarpeen mukaan. Pienestä prototyypistä voidaan siirtyä suuriin sarjakokoihin samalla toimittajalla, mikä säilyttää laadun ja vähentää siirtymävaiheen riskejä. Pitkäaikainen kumppanuus konepajan kanssa helpottaa myös tuotekehityksen seuraavia kierroksia, kun konepaja tuntee jo tuotteen vaatimukset ja materiaalit.
Haluatko tietää lisää prototyyppiosan valmistuksesta tai sarjatuotannon mahdollisuuksista? Tutustu koneistuspalveluihimme tai ota meihin suoraan yhteyttä, niin käydään tarpeesi läpi yhdessä.