Prototyyppi voidaan valmistaa koneistamalla nopeasti, usein jo muutamassa päivässä. Koneistus sopii erityisen hyvin metallisiin prototyyppeihin, joilta vaaditaan tarkkoja toleransseja ja lopullisen tuotteen kaltaisia materiaaliominaisuuksia. Alla käymme läpi yleisimmät kysymykset prototyypin koneistuksesta alihankintana.
Yksinkertainen metallinen prototyyppi voidaan koneistaa alihankintana tyypillisesti yhdestä viiteen työpäivässä, kun materiaali on saatavilla varastosta. Toimitusaika riippuu kappaleen monimutkaisuudesta, tarvittavista toleransseista ja alihankkijan kapasiteetista. Kiireellisissä tapauksissa nopea toimitus on usein mahdollinen, jos raaka-aine löytyy suoraan omasta varastosta.
Nopeuteen vaikuttaa eniten se, kuinka valmis 3D-malli tai piirustus on tilauksen yhteydessä. Kun tekniset dokumentit ovat kunnossa, ohjelmointi voidaan aloittaa välittömästi. Meillä on käytössä HyperMill- ja Mastercam-ohjelmistot, joilla NC-ohjelmointi tapahtuu tehokkaasti suoraan CAD-mallista. Laaja materiaalivarasto ruostumattomista ja haponkestävistä teräksistä alumiiniin ja titaaniin vähentää hankinta-aikaa merkittävästi.
Sarjatuotantoon verrattuna prototyyppi koneistetaan yleensä yksittäiskappaleena tai hyvin pienenä eränä, mikä tarkoittaa, että kiinnitysratkaisut ja ohjelmointi tehdään kertaluonteisesti. Tämä ei kuitenkaan hidasta toimitusta merkittävästi, kun alihankkijalla on kokemusta vastaavista kappaleista.
Prototyypin koneistuksessa yleisimmin käytettyjä materiaaleja ovat ruostumaton teräs, haponkestävä teräs, alumiini, titaani, pronssi ja erilaiset erikoisseokset. Materiaalin valinta määräytyy lopullisen sovelluksen vaatimusten mukaan: korroosionkestävyys, lujuus, paino tai lämpötilankestävyys ohjaavat päätöstä.
Ruostumaton teräs ja haponkestävä teräs ovat erityisen yleisiä prosessiteollisuudessa, kemianteollisuudessa ja elintarvikesovelluksissa, joissa materiaalin puhtaus ja kestävyys ovat kriittisiä. Alumiini puolestaan soveltuu hyvin prototyyppeihin, joissa paino on ratkaiseva tekijä. Titaani on vaativa materiaali koneistaa, mutta se tarjoaa erinomaisen lujuus-painosuhteen erityissovelluksiin.
Yksi koneistuksen selkeistä eduista prototyyppivaiheessa on se, että prototyyppi valmistetaan täsmälleen samasta materiaalista kuin tuleva sarjatuotantokappale. Tämä mahdollistaa realistisen testauksen jo kehitysvaiheessa, toisin kuin esimerkiksi muovinen 3D-tulostettu malli.
Koneistus on parempi valinta kuin 3D-tulostus silloin, kun prototyypiltä vaaditaan tiukkoja toleransseja, lopullisen tuotteen mukaista materiaalia tai korkeaa pintalaatua. Jos prototyyppi menee suoraan toiminnalliseen testaukseen tai asiakasesittelyyn, koneistettu metallinen prototyyppi vastaa sarjatuotantokappaletta ominaisuuksiltaan huomattavasti paremmin.
3D-tulostus sopii hyvin muodon ja sovituksen tarkistamiseen nopeasti ja edullisesti, mutta sen rajoitukset tulevat vastaan heti, kun tarvitaan mekaanista kestävyyttä, tarkkoja liitospintoja tai tiettyä metallilaatua. Koneistamalla saavutettavat toleranssit ovat selvästi tarkempia kuin mitä tavalliset metallin 3D-tulostusmenetelmät pystyvät tuottamaan.
Käytännössä monet teollisuusyritykset käyttävät 3D-tulostusta ensimmäiseen konseptitarkistukseen ja siirtyvät sen jälkeen koneistettuun prototyyppiin ennen sarjatuotantopäätöstä. Tämä yhdistelmä nopeuttaa kehitysprosessia ilman, että toiminnallinen testaus kärsii.
Prototyypin koneistus tilataan alihankintana toimittamalla alihankkijalle 3D-malli tai tekninen piirustus, josta käyvät ilmi mitat, toleranssit, pintalaatu ja materiaali. Mitä täydellisempi dokumentaatio on, sitä nopeammin tarjous ja tuotanto voidaan käynnistää.
Prosessi etenee käytännössä seuraavasti:
Hyvä alihankintakumppani osaa myös neuvoa suunnitteluvaiheessa, jos kappaleessa on piirteitä, jotka vaikeuttavat koneistusta tai nostavat kustannuksia tarpeettomasti. Tällainen yhteistyö nopeuttaa kehitystä ja parantaa lopputulosta. Tutustu koneistuspalveluihimme ja ota yhteyttä, niin katsotaan yhdessä paras ratkaisu prototyypillesi.
Tarkkuuskoneistuksella prototyypille voidaan saavuttaa toleransseja tyypillisesti välillä IT6 ja IT7, mikä tarkoittaa käytännössä muutamien sadasosamillimetrien tarkkuutta. Vaativimmissa sovelluksissa päästään vieläkin tarkempiin arvoihin, kun käytössä on modernit 5-akseliset koneet ja koordinaattimittaus.
Toleranssien saavuttaminen riippuu kappaleen geometriasta, materiaalista ja käytettävästä konekannasta. 5-akseliset sorvauskeskukset mahdollistavat monimutkaisten kappaleiden koneistuksen yhdellä kiinnityksellä, mikä parantaa mittatarkkuutta merkittävästi verrattuna useampaan kiinnitysasentoon. Meillä kappaleiden mittatarkkuus varmennetaan Zeiss Accura -koordinaattimittakoneella, joka kattaa liikkeet X 1400 mm, Y 2400 mm ja Z 1600 mm.
Prototyyppivaiheessa on tärkeää määritellä toleranssit vain kriittisille pinnoille ja liitoskohdille. Liian tiukat toleranssit kaikille pinnoille nostavat kustannuksia ja pidentävät toimitusaikaa ilman todellista hyötyä. Kokenut alihankkija auttaa tunnistamaan, mitkä mitat ovat toiminnallisesti kriittisiä ja mitkä voidaan jättää väljemmälle.
Haluatko tietää lisää tai pyytää tarjouksen prototyypin koneistuksesta? Ota yhteyttä ja kerro tarpeestasi, niin vastaamme nopeasti.