CNC-Prototyping für die Kleinserienproduktion – Der ultimative Leitfaden

Die Flexibilität des CNC-Prototypings ermöglicht Ihnen die Herstellung von Prototypen oder Endprodukten in kleinen oder großen Mengen. Es ermöglicht Ihnen, Ihre Produktionsanforderungen basierend auf Ihrem Budget, Ihren Designanforderungen oder Projektzielen anzupassen und bietet verschiedene Vorteile, wenn Sie Ihren CNC-Prototyping-Prozess bei geringer Produktion ausführen.

Hier sind die Vorteile der CNC-Bearbeitung für die Kleinserienfertigung:

● Senkung der Kosten auf das engste Budget. Mit CNC-Bearbeitung für die Kleinserienproduktion ist die beste Option für die Herstellung von Prototypen oder Endprodukten mit geringem Budget. Es ist kein Geheimnis, dass die Herstellung sehr teuer sein kann, aber CNC-Prototyping kann Ihnen den bisher niedrigsten Preis bieten und gleichzeitig die Qualität der Endprodukte beibehalten. So können Sie auch mit einem knappen Fertigungsbudget etwas Sinnvolles herstellen.

● Prototyping und Endproduktfertigung sind möglich. Die CNC-Bearbeitung eignet sich nicht nur für die Erstellung von Prototypen oder Produktmustern in kleinen Stückzahlen; Es eignet sich auch zum Erstellen fertiger Produkte. Dieses budgetfreundliche Herstellungsverfahren können Sie nutzen, wenn Sie sowohl Prototypen als auch Endprodukte in kleinen Stückzahlen erstellen möchten. Sie müssen Ihren Produktionsprozess also nicht zwischen Prototypen, Kleinserienproduktion oder Endprodukten trennen, da die CNC-Bearbeitung alles abdecken kann.

● Weniger Vorbereitungsaufwand bedeutet mehr Effizienz für Ihre Produktion. Eine Kleinserienproduktion bedeutet, dass Sie nicht zu viel Zeit mit der Vorbereitung auf die CNC-Prototyping-Aktivitäten verbringen müssen. Die Vorbereitungen können so schnell wie möglich abgeschlossen werden, und dann geht es direkt mit der Herstellung von Prototypen und Endprodukten weiter. Diese einfache Vorbereitung wirkt sich auf die Effizienz Ihrer Produktion aus und macht die Herstellung von Endteilen oder Prototypen für Ihr Projekt wesentlich effizienter.

● Einfachere Inspektion und Durchführung einer Qualitätskontrolle der Produkte. Die Produktion kleiner Stückzahlen beim CNC-Prototyping bedeutet, dass Sie nicht zu viel Zeit mit der Inspektion und Durchführung von Qualitätsprüfungen an den Prototypen oder Endprodukten verbringen müssen. Alle QC-bezogenen Prozesse werden ebenfalls so schnell wie möglich abgeschlossen, wobei das detaillierte Inspektionsverfahren weiterhin eingehalten wird. Dadurch können Sie die Produkte oder Prototypen schnell an Ihre Kunden versenden.

● Optimierter Produktionsprozess und QC-Bewertung. Die Herstellung von Prototypen und Endprodukten in Produktionszyklen mit geringen Stückzahlen kann Ihnen auch dabei helfen, den gesamten Herstellungsprozess viel einfacher zu rationalisieren. Außerdem ist es für Sie einfacher, die QC-Bewertung bei der Produktion kleiner Stückzahlen im Vergleich zu großen Produktionszyklen durchzuführen. Ihr QC-Bewertungsprozess wird außerdem genauer sein, da Sie sich auf weniger zu prüfende Artikel und einen kürzeren Produktionsprozess konzentrieren können.

● Schneller Verpackungs- und Verteilungsprozess. Sie können Ihre Prototypen oder Endteile so schnell wie möglich verpacken und an Ihre Kunden verteilen. Abhängig von Ihrem Prototyp-Entwurf dauert der Produktionsprozess möglicherweise nur wenige Stunden. Anschließend können Sie Ihre Produkte sofort verpacken und versenden. Wenn die Prototypen oder Teile weiter zusammengebaut werden müssen, können Sie den Montageprozess auch schnell erledigen.

● Einfache und mühelose Wiederholung des Produktionszyklus für kleine Stückzahlen. Die Wiederholung einer Großserienproduktion erfordert viel Aufwand, während Sie bei der Kleinserienproduktion nicht allzu viel Aufwand betreiben müssen, nur um den CNC-Prototyping-Produktionszyklus zu wiederholen. Tatsächlich ist dies ganz einfach und mühelos möglich, und Sie werden bei Ihrer Produktion die gleichen großartigen Ergebnisse erzielen. Die CNC-Bearbeitung bietet Ihnen wiederholbare Genauigkeit und Präzision für alle Prototypen oder Endprodukte, die Sie damit herstellen.

Vergleich der CNC-Prototypbearbeitung mit 3D-Druck für die Kleinserienproduktion

Sowohl CNC-Bearbeitung als auch 3D Druck bieten beeindruckende Methoden zur Herstellung von Prototypen oder Produktmustern in Kleinserienfertigung. Beide Fertigungsmethoden sind beide gut, aber es gibt einige Vorteile, die die CNC-Prototypbearbeitung bieten kann, die der 3D-Druck nicht bieten kann.

Hier sehen Sie, wie sich die CNC-Prototypbearbeitung im Vergleich zum 3D-Druck für die Kleinserienfertigung verhält:

● Das Arbeiten mit Metalllegierungen ist möglich. Während 3D Druck Da Sie in keinem Ihrer Produktionszyklen hauptsächlich mit Kunststoffharzen arbeiten müssen, bietet Ihnen das CNC-Prototyping die Möglichkeit, mit Metalllegierungen zu arbeiten. Darüber hinaus stehen Ihnen beim CNC-Prototyping noch mehr Materialoptionen zur Verfügung, die Ihnen große Flexibilität bei der Entscheidung geben, wie Sie an Ihrem Projekt arbeiten. Bei der CNC-Prototyping-Produktion können Sie sogar Kunststoffmaterialien verwenden.

● Die Prototypengenauigkeit ist am besten. Der 3D-Druck bietet Ihnen ein gewisses Maß an Genauigkeit, ist jedoch nicht so genau wie die CNC-Prototyping-Methode. Bei der CNC-Bearbeitung ist die Genauigkeit auf den Punkt genau, d. h. es wird sehr präzise mit engen Toleranzen gearbeitet. Die 3D-Druckausrüstung kann nicht die gleiche Genauigkeit wie CNC-Prototyping bieten und liefert Produkte von geringerer Qualität in Bezug auf Präzision und Genauigkeit.

● Weniger Einschränkungen hinsichtlich der Prototypen- oder Produktgröße. Beim 3D-Druck gelten Größenbeschränkungen, wenn Sie Prototypen oder Musterprodukte herstellen. Mittlerweile bietet Ihnen das CNC-Prototyping praktisch keine Größenbeschränkungen, wenn es um die Herstellung eines Musterprodukts oder Prototyps geht. Diese Flexibilität bei den Größenanforderungen erleichtert Ihnen die Erstellung jedes gewünschten Prototyps oder Produktmusters in verschiedenen Größen und Formen.

● Autonome und schnellere Produktion mit Robotik. Der Einsatz der 3D-Druckerausrüstung ermöglicht ein gewisses Maß an Automatisierung im Prototyping-Prozess, erreicht jedoch bei weitem nicht die Automatisierungsfunktionen, die die CNC-Prototypbearbeitung bietet. Beim CNC-Prototyping nutzen Sie die volle Kraft der Computerprogrammierung und Robotik, um jeden Prototyp oder jedes Produktmuster zu erstellen, das Sie für Ihr Projekt benötigen. Das Ergebnis ist ein viel schnellerer Prototyping-Prozess für Ihre Produktionsanforderungen.

● Viele CNC-Maschinenoptionen verfügbar. Beim 3D-Druck ist oft nur eine Art von 3D-Druckerausrüstung erforderlich, beim CNC-Prototyping können jedoch verschiedene CNC-Maschinenoptionen zur Bearbeitung Ihres Prototypenbaus eingesetzt werden. Wenn also eine CNC-Maschine für bestimmte Prototyping-Tricks nicht verwendet werden kann, können Sie die anderen Maschinentypen verwenden, um den Trick auszuführen. Drehen, Fräsen, Schneiden, Erodieren und alle anderen Maschinen im CNC-Prototyping stehen Ihnen zur Verfügung.

● Weniger Produktmängel und Unvollkommenheiten. Aufgrund der vollständig programmierten Computerbefehle, die sich stark von den im 3D-Druck verwendeten Programmen unterscheiden, können Sie beim CNC-Prototyping viel mehr Präzision und Genauigkeit erzielen. Darüber hinaus verursacht CNC-Prototyping auch weniger Produktfehler und Unvollkommenheiten, und Produktionsausfälle können mit dem richtigen CNC-Bearbeitungsverfahren vollständig vermieden werden. Produktfehler können auch mithilfe verschiedener Nachbearbeitungsoptionen behoben werden, nachdem Sie die CNC-bezogenen Aktivitäten abgeschlossen haben.

● Es stehen auch weitere Nachbearbeitungsoptionen zur Verfügung. Beim 3D-Druck können Sie einige Nachbearbeitungsmethoden anwenden, um Ihre Prototypen oder Produktmuster zu perfektionieren, die Möglichkeiten dafür sind jedoch begrenzt. Mittlerweile steht Ihnen im CNC-Bereich eine Vielzahl von Nachbearbeitungsoptionen zur Verfügung, mit denen Sie die Qualität Ihrer Prototypen oder Endprodukte verbessern können. Zu den Nachbearbeitungsoptionen beim 3D-Druck gehören Lackieren, Schleifen, Aushärten und Waschen, während die Nachbearbeitungsoptionen beim CNC-Prototyping Eloxieren, Wärmebehandlung, Gravieren, Lackieren, Schwarzoxidbeschichtung und mehr umfassen.

Vergleich von CNC-Prototyping mit Spritzguss für die Kleinserienproduktion

Spritzgießen ist eine ziemlich altmodische Fertigungsmethode, die die meisten Hersteller immer noch zur Herstellung von Kunststoffteilen und Endprodukten verwenden, während CNC-Prototyping eine modernere Version des Herstellungsprozesses ist, mit der Sie Prototypen und Endprodukte aus Metallen und anderen Materialien erstellen können.

Hier sehen Sie den Vergleich zwischen CNC-Prototyping und Spritzguss für die Kleinserienfertigung:

● Kein Werkzeug erforderlich. Beim Spritzgießen müssen Sie vor der Herstellung von Musterprodukten oder Prototypen verschiedene Werkzeuge oder Formen erstellen, während für die CNC-Prototyperstellung keine Werkzeugausstattung erforderlich ist. Beim CNC-Prototyping benötigen Sie lediglich ein Werkstück aus Material, das Sie mit der subtraktiven Fertigungsmethode bearbeiten, um die gewünschte Form gemäß dem Bauplan zu erreichen. Da keine Werkzeuge erforderlich sind, verschwenden Sie nicht zu viel Zeit mit der Vorbereitung auf den eigentlichen Prototyping-Prozess.

● Günstigere Produktionskosten. Die Herstellung der Werkzeuge oder Formen kann Sie allein für eine Form Tausende bis Zehntausende Dollar kosten und summiert sich sehr schnell zu Ihren Produktionskosten, insbesondere wenn das Gesamtproduktionsvolumen gering ist. Für das CNC-Prototyping hingegen sind keine Werkzeuge erforderlich, Sie müssen also direkt mit dem Prototyping- oder Bearbeitungsprozess fortfahren und nur für die verwendeten Grundmaterialien bezahlen. Es kann Ihre Produktionskosten senken, insbesondere bei niedrigen Produktionszyklen.

● Kunststoffprototypen vs. Metallprototypen. Das Spritzgießen beschränkt sich meist auf die Herstellung von Prototypen auf Kunststoffbasis, was bedeutet, dass Sie keine Prototypen auf Basis von Metallen oder verschiedenen anderen Materialien erstellen können. Mittlerweile kann das CNC-Prototyping recht gut mit Metallen und anderen Materialien, einschließlich Kunststoffen, funktionieren, was bedeutet, dass CNC in dieser Hinsicht eine deutlich überlegene Prototyping-Methode ist. Auch bei Kunststoffprototypen oder im Spritzgussverfahren hergestellten Produkten besteht ein höheres Risiko für Mängel und Unvollkommenheiten.

● Standardtoleranzen vs. enge Toleranzen. In den meisten Fällen ist die Injektion nicht in der Lage, Prototypen mit engen Toleranzen zu erstellen, was bedeutet, dass die Genauigkeit bei dieser Methode nicht besonders gut ist. Mittlerweile kann das CNC-Prototyping die Prototypenerstellung mit engen Toleranzen bewältigen, was bedeutet, dass Sie Ihren Produktmustern oder Prototypen eine wesentlich höhere Genauigkeit und Präzision verleihen können. Der computergestützte Prozess des CNC-Prototyping stellt außerdem sicher, dass mit dieser Produktionsmethode immer enge Toleranzen erreichbar sind.

● Keine Einschränkungen im Werkzeugzyklus. Beim Spritzgießen unterliegen die von Ihnen erstellten Werkzeuge oder Formen bestimmten Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Zyklen, die Sie verwenden können. Bei der Produktion geringer Stückzahlen kann der Zyklus etwa 3,000 Zyklen dauern, bevor Ihre Werkzeuge oder Formen kaputt gehen. Mittlerweile gibt es beim CNC-Prototyping keine Werkzeugbeschränkungen, sodass es keine begrenzte Anzahl von Prototypen gibt, die Sie mit dieser Prototyping-Methode herstellen können.

● Iterative Designstrategie. CNC-Prototyping unterstützt den Einsatz iterativer Designstrategien, bei denen Sie kleine Änderungen am Bauplan vornehmen, um schnell verschiedene Prototypenversionen zu erstellen. Der Spritzguss unterstützt diese iterative Designstrategie hingegen nicht, da die Herstellung der Form selbst Wochen oder Monate in Anspruch nehmen wird.

 

Tipps für die besten Ergebnisse in Ihrem niedrigen Produktionszyklus mit CNC-Prototypbearbeitung

 

1. Um die Produktion schnell zu halten, ist ein einfaches Design vorzuziehen. Beim CNC-Prototyping können Sie entweder ein einfaches oder ein komplexes Design verwenden, und mit dieser Fertigungsmethode können Prototypen basierend auf dem von Ihnen erstellten Design erstellt werden. Ein einfacheres Design bedeutet jedoch, dass der Prozess keine allzu komplizierten Schritte erfordert und somit die Produktionsdauer kurz bleibt. Wenn Sie unter Zeitdruck stehen, ist es am besten, einen einfachen Entwurf für Ihre Prototypen zu erstellen, anstatt ihn kompliziert zu machen.

2. Halten Sie die Materialien budgetfreundlich und verfügbar. Sie können zwischen verschiedenen Materialien für den CNC-Prototyping-Prozess wählen, wobei jedes Material unterschiedliche Qualitäten und Qualitäten bietet, passend zu Ihrem Budget und Ihrer Qualität. Es ist am besten, die Materialien budgetfreundlich zu halten, da die Herstellung der Prototypen damit deutlich günstiger ist. Halten Sie außerdem die von Ihnen verwendeten Primärmaterialien jederzeit verfügbar, insbesondere bei wiederholten Produktionszyklen.

3. Behalten Sie eine hohe Bearbeitbarkeit des Materials bei. Der Bearbeitbarkeitsfaktor ist für Sie sehr wichtig, da er bestimmt, ob Ihre Materialien während des CNC-Prototyping-Prozesses leicht zu verarbeiten sind. Dank der hohen Bearbeitbarkeit können Sie es einfacher schneiden, bohren oder verschiedene Bearbeitungsverfahren anwenden. Es ist am besten, eine hohe Bearbeitbarkeit des Materials beizubehalten, um den Produktionsprozess zu beschleunigen.

4. Ignorieren Sie nicht die QC-Bewertung. Die QC-Bewertung ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, da die Prototypen oder Endprodukte, die Ihre QC-Bewertung bestanden haben, bedeuten, dass sie Ihren Qualitätsstandards entsprechen. Ignorieren Sie nicht die Bedeutung der Qualitätskontrolle, nur weil Sie in kleinen Mengen produzieren. Starten und verbessern Sie die QC-Bewertung, um sicherzustellen, dass alle Ihre Produkte oder Prototypen zusammen mit dem Produktionsprozess immer die Schwelle Ihrer Qualitätsstandards erreichen.

5. Eliminieren Sie alle komplizierten Elemente in Ihrem Entwurf. Ihr Entwurfsentwurf bestimmt, wie schnell oder wie einfach der CNC-Prototyping-Prozess sein wird. Durch das Eliminieren komplizierter Elemente in Ihrem Bauplan, beispielsweise durch das Entfernen scharfer Ecken, kann der Bearbeitungsprozess vereinfacht werden, was wiederum dazu führt, dass der Produktionsprozess noch schneller abgeschlossen werden kann. Es kann auch die Qualität und Genauigkeit Ihrer Prototypen oder Endprodukte auf höchstem Niveau halten.

 Fazit – Befolgen Sie diesen Leitfaden

Für die Produktion kleiner Stückzahlen ist CNC-Prototyping die beste Option, um bei Ihrem Prototyping-Projekt die besten Ergebnisse zu erzielen. Sie können die in diesem Leitfaden erläuterten Tipps befolgen, um sicherzustellen, dass Ihr CNC-Prototyping reibungslos verläuft.