Oikean työkalumenetelmän valinta riippuu budjetistasi, osan monimutkaisuudesta, materiaalityypistä, tuotantomäärästä ja aikajanasta. Tästä artikkelista ymmärrät helposti keskeisen eron kovan ja pehmeän työkalun välillä. Voit valita valmistusprosesseihisi parhaan työkalumenetelmän, kun ymmärrät kovien ja pehmeiden työkalujen rajoitukset ja vahvuudet.

Mikä on työkalut valmistuksessa

Valmistusprosessissa työkalumenetelmällä tarkoitetaan prosessia, jossa kehitetään suunnittelu ja tuotetaan sitten tarkkoja työkaluja, kiinnikkeitä, muotteja ja muotteja osien tuotantoa varten. Nämä tarkat ja joustavat työkalut valmistetaan raaka-aineen muuttamiseksi halutuksi tuotteeksi muotoilemalla, leikkaamalla ja muotoilemalla.

Pehmeä työkalu

Pehmeä työkalu, joka tunnetaan myös nimellä joustava työkalu, on muodostettu pehmeistä ja sitkeistä materiaaleista, kuten alumiinista, piistä, lasikuidusta ja hiilikuidusta. Pääkuvioita käytetään pehmeiden työkalujen käsittelyyn metallien koneistuksen sijaan. Pienen volyymin tuotannossa pehmeät työkalut toimivat myös prototyyppinä. Pehmeät työkalut tarjoavat pitkän käyttöiän on joustava työkalu ja on kustannustehokasta.

Mikä on esimerkki pehmeästä työkalusta?

Pehmeitä työkaluja valmistusprosesseja varten ovat pii-, hiilikuitu- ja lasikuitumuotit sekä alumiinimuotit, jotka on suunniteltu ruiskuvalu- ja uretaanivaluprosesseihin [4].

Alumiinimuotti ruiskuvalua varten on esimerkki pehmeästä työkalusta.

Kova työkalu

Kovalla työkalulla tarkoitetaan kovasta ja kestävästä materiaalista valmistettuja muotteja valmistusprosessia varten. Kovat työkalumateriaalit sisältävät terästä tai nikkeliseoksia. Nämä työkalut ovat edullisia työkaluja, joilla voidaan valmistaa suuria osia ilman vaihtoa ja huoltoa. Nämä kovat työkalumenetelmät kuluvat vähemmän ja tuottavat johdonmukaisen, kestävän ja kriittisen osien tuotannon.

Esimerkkejä kovista työkaluista

• Ruiskuvalua varten kehitetyt teräs- ja nikkeliseosmuotit.
• Monionteloinen muotti.
• Kovan materiaalin muotit voivat altistua korkeille lämpötiloille materiaalien, kuten PEEK ja PEL, käsittelyssä [5].

Teräksen ruiskuvalu.

YouTube-video pehmeästä työkalusta ja kovasta työkalusta.

www.youtube.com/watch?v=7n1T3zDHmG4&pp=ygUcc29mdCB0b29saW5nIHZzIGhhcmQgdG9vbGluZw%3D%3D

Pehmeän työkalun materiaalit: Joustavuus ja monipuolisuus

Pehmeät materiaalit tarjoavat joustavia työkaluja ja monipuolisuutta osien valmistukseen. Pehmeät työkalumateriaalit helpottavat työtä koviin materiaaleihin verrattuna ja ovat kustannustehokkaita työkaluja. Pehmeän materiaalin työkalut sisältävät alumiinia, kumia, silikonia ja polyuretaania.

Silikoni

Uretaanivalumuotit on kehitetty silikonista. Silikoni tunnetaan parhaiten kyvystään mukautua monimutkaisiin muotoihin ja valmistuksen helppoudesta. Sillä on hyvä repeytymiskestävyys ja se toimii hyvin korkeissa lämpötiloissa.

Kumi

Kumit mahdollistavat tarkan työkalun ja joustavan työkalun. Kumit voivat vaihdella eri kovuustasojen mukaan. Kumit tarjoavat hyvän joustavuuden ja repeytymisenkestävyyden. Kumimuotteja pidetään hyvinä materiaalien, kuten erilaisten hartsien, kipsien ja betonin valamiseen.

Kumimuotti.

polyuretaani

Hyvien mekaanisten ominaisuuksien ansiosta polyuretaania käytetään laajalti auto- ja ilmailusovellusten teollisten osien valmistuksessa. Polyuretaania käytetään pehmeänä työkaluna sen kulutuskestävyyden ja sitkeyden vuoksi. Polyuretaani voi toistaa monimutkaiset ja hienot yksityiskohdat helposti.

Polyuretaani muotti.

Pehmeän työkalun sovellukset

Pehmeitä työkaluja pidetään hyvänä laajoihin sovelluksiin sen kustannustehokkuuden, suurempien osien tuotannon ja valmistuksen helppouden vuoksi. Joitakin tärkeitä pehmeiden työkalujen sovelluksia valmistusprosesseissa käsitellään alla.

Prototyypit

Pehmeä työkalu muottien ja osien nopeassa valmistusprosessissa, mikä tekee siitä laajan käytön. Pehmeän työkalun avulla insinöörit voivat testata suunnittelun toimivuutta ja tarvittaessa muokata sitä edullisesti ja tehokkaasti kovaan työkaluun verrattuna.

Pienen volyymin tuotanto

Pienen volyymin osien valmistus on helppoa pehmeällä työkalulla, jossa valmistajat valmistavat pieniä eriä tehokkaita ja kustannustehokkaita osia. Tämän työkalumenetelmän materiaaleja voidaan käyttää pitkään ilman vaihtoa.

YouTube-video vähäisen tuotantomäärän työkaluista.

www.youtube.com/watch?v=LPx4nPWVOnQ&t=32s&pp=ygUcc29mdCB0b29saW5nIHZzIGhhcmQgdG9vbGluZw%3D%3D

Alaleikkaukset

Monimutkaiset geometriset osat, joissa on alaleikkaus, voivat vaatia erityiskäsittelyä ja -materiaaleja. Pehmeät työkalumateriaalit, kuten silikoni ja kumit, ovat joustavia ja antavat näytteen jäähtyä tehokkaasti halkeilematta. Tämä työkalumenetelmä mahdollistaa myös näytteen helpon poistamisen valmistuksen jälkeen.

Pehmeän työkalun edut

Pehmeät työkalut mahdollistavat joustavien, tarkkojen ja kohtuuhintaisten työkalujen käytön. Tilanteissa, joissa nopeus, tärkeät elementit, sopeutumiskyky ja kustannustehokkuus ovat ensiarvoisen tärkeitä, pehmeä työkalu on erityisen tärkeä rooli. Suurten osien tai pienten erien valmistusprosessissa pehmeä työkalut ovat tärkeitä, koska niiden läpimenoajat ovat nopeat ja se on joustava.

Kustannustehokkuus

Kumi, silikoni ja polyuretaani ovat halvempia kuin muut kovat materiaalit.

Joustavuus

Pehmeän työkalun tärkein näkökohta on dynaaminen suunnittelun joustavuus ja kehittyminen. Pehmeän työkalun joustavuus mahdollistaa suunnittelun helpon valmistuksen ja suunnittelun muuttaminen on myös helppoa.

Nopeat läpimenoajat

Nopea reagointi, nopeat prototyypit ja nopea iteraatio ovat avainasemassa markkinoilla oleville projekteille. Nopea kääntökyky tekee kaikesta edellä mainitusta helpoksi pehmeässä työkalussa.

Pehmeän työkalun rajoitukset

Pehmeän työkalun rajoitukset on kuitenkin otettava huomioon. Rajoitukset sisältävät vähemmän tarkan mitan stabiilisuuden, se ei kestä suurempia tuotantomääriä ja on vähemmän kestävä. Kaikista rajoituksista keskustellaan alla.

Saattaa olla vähemmän tarkkoja mittatoleransseja verrattuna kovaan työkaluun

Pehmeät työkalumateriaalit ovat joustavia ja aiheuttavat pienen mittatoleranssin koviin työkalumateriaaleihin verrattuna.

Pehmeät materiaalit eivät välttämättä kestä suuria tuotantomääriä

Jotkut pehmeät työkalumateriaalit, kuten alumiini ja lasikuitu, eivät sovellu suurten osien valmistukseen, koska niillä ei ole tarpeeksi repeytymis- ja kulutuskestävyyttä.

Rajoitettu kestävyys

Valmistusprosessissa pehmeitä työkalumateriaaleja käytetään vain 100 tai 1000 osan valmistukseen. Pehmeän materiaalin vähemmän kestävyys lyhentää niiden käyttöikää koviin työkalumateriaaleihin verrattuna.

Kovien työkalujen materiaalit: lujuus ja tarkkuus

Kovien työkalumateriaalien korkea suorituskyky ja kestävyys mahdollistavat tehokkaan työskentelyn muotteina, muotteina ja muina valmistustyökaluina. Nämä työkalumateriaalit mahdollistavat tarkan työkalun, suuren volyymin tuotannon ja toistettavat tulokset.

Teräs

Kovina työkalumateriaaleina käytetään erilaisia ​​teräslajeja, mukaan lukien ruostumaton teräs, työkaluteräs, seosteräs ja muut. Teräs on hyvä työkalumateriaali, koska sillä on hyvä kulutuskestävyys, lämpöominaisuudet ja kovuus. Teräkset voivat valmistaa miljoonia osia.

Alumiini

Alumiini on terästä pehmeämpää ja kevyempää, mikä tekee sen asentamisesta ja käsittelystä helppoa. Ei ole yhtä hyvä kuin teräs suurten volyymien tuotannossa, mutta teräs voi tehdä suuria määriä tuotantoa.

karbidi

Koboltin ja volframikarbidin komposiitti tunnetaan karbidina. On erittäin kova materiaali, joka auttaa kovien materiaalien leikkaamisessa ja työkaluissa. Karbidia pidetään ihanteellisena koneistukseen sen kestävyyden ja erinomaisen kulutuskestävyyden vuoksi.

Kovametallityökalut eri muotoihin. s

Kovatyökalujen sovellukset

Valmistusprosessi vaatii kovaa työkalua, jossa pehmeä työkalu saavuttaa rajoituksensa, siirrymme koviin työkaluihin. Kova työkalu takaa korkean kestävyyden, tiukan toleranssin, monimutkaisen geometrian ja suuren tuotantomäärän. Keskustelemme niistä alla.

Suuri volyymituotanto

Suuri määrä osien valmistusta voidaan tehdä tarkasti ja jatkuvasti.

Tiukat toleranssit

Monimutkainen geometria korkealla mittatoleranssilla.

Monimutkaiset geometriat

Monimutkaisia ​​geometrioita monimutkaisine piirteineen voidaan helposti suunnitella ja käsitellä.

Kovan työkalun edut

Kova työkalu tarjoaa pidemmän läpimenoajan ja korkeammat alkukustannukset kuin pehmeä työkalu. Kovat työkalut takaavat mittojen tarkkuuden, kestävyyden ja suuren tuotantomäärän, joita käsitellään alla. Vertaamalla kovan työkalun ja pehmeän työkalun etuja ja rajoituksia valmistusprosessissa, valitsemme meille parhaiten sopivan.

Mittatarkkuus

Mittatarkkuuden takaa kovan työkalumateriaalin kovuus ja poikkeuksellinen kestävyys.

Kestävyys

Kovan työkalumateriaalin korkea kestävyys mahdollistaa suuren osien tuotannon.

Suuri volyymituotanto

Korkea kestävyys ja erinomainen kulutuskestävyys antavat koville työkalumateriaaleille tehdä miljoonia osia elinkaarensa aikana, mikä tekee niistä edullisia työkaluja suurien tuotantomäärien kanssa.

Kovan työkalun rajoitukset

Kovan työkalun rajoitus estää meitä valitsemasta kovia työkaluja. Kovan työkalun tärkeimmät rajoitukset ovat korkeat ennakkokustannukset ja pidemmät toimitusajat, joita käsitellään alla.

Korkeat ennakkokustannukset

Kovan työkalun alkukustannukset ovat korkeammat kuin pehmeillä työkaluilla materiaalin, asennuksen, tuotannon ja suunnittelun mukaan lukien.

Pidemmät toimitusajat

Kovaan työkaluun liittyy pidempi läpimenoaika suunnittelussa ja käsittelyssä kuin pehmeä työkalu. Sisältää myös jälkikäsittelyn, kuten lämpökäsittelyt.

Mitä eroa on pehmeällä ja kovalla työkalulla?

Kustannusnäkökohdat: Pehmeiden työkalujen ja kovien työkalujen kustannusten erottaminen

Pehmeän työkalun alkukustannukset ovat pienemmät verrattuna kovaan työkaluun, josta käsitellään alla. Pehmeän työkalun ylläpidetyt kustannukset ovat korkeat verrattuna kovaan työkaluun, jota käsitellään myös alla.

Alkuinvestointikustannukset

Kovat työkalumateriaalit, kuten alumiiniteräs ja karbidi, ja niiden työstö ovat kalliita verrattuna pehmeisiin työkalumateriaaleihin, kuten polyuretaanipiin ja kumiin.

Jatkuvat ylläpitokustannukset

Pii, kumi ja polyuretaani ovat joustavia ja vähemmän kestäviä, minkä vuoksi niistä on hyötyä vain 100-1000 osalle niiden käyttöiän aikana. Tällaisten materiaalien vaihto ja huolto on korkeaa verrattuna koviin materiaaleihin, jotka ovat kestävämpiä ja joilla on erinomainen kulutuskestävyys.

Päätöksentekokehys: oikean työkalutavan valinta

Aina on joitain näkökohtia, jotka meidän on pidettävä mielessämme, kun valitsemme tarkan työkalumenetelmän. Joitakin tekijöitä käsitellään alla, jotka osoittavat, kumpi on parempi pehmeän ja kovan työkalun välillä.

Tuotanto määrä

Kovilla työkaluilla on erinomainen kulutuskestävyys ja se on kestävä, minkä vuoksi tuotantomäärä on suuri.

talousarvio

Alkuinvestointi kovaan työkaluun on korkea, mutta pitkäaikaisessa ja massatuotannossa kova työkalut ovat kustannustehokkaita. Pehmeän työkalun alkuinvestointi on pieni, mutta ylläpito on korkea.

Osan monimutkaisuus

Kova työkalu tekee monimutkaisen geometrian muodostamisen vaikeaksi, mutta pehmeällä työkalulla joustavuuden ja valmistuksen yksinkertaisuuden ansiosta voidaan valmistaa monimutkaisia ​​osia helposti.

Halutut toleranssit

Pehmeän työkalumateriaalin joustavuus ja vähemmän kestävyys vähentävät sen mittatoleranssia koviin työkaluihin verrattuna.

Toimitusaikavaatimukset

Kovan työkalun läpimenoaikavaatimus on korkea, koska se vaatii enemmän aikaa käsittelyyn, lämpökäsittelyihin ja suunnitteluun.

FAQ

Peltipehmeät työkalut vs kovatyökalut

Pehmeälevytyökalut ovat helppoja, vähäisiä, kustannustehokkaita ja hyviä prototyypeille, mutta kuluvat helposti ja ovat vähemmän tarkkoja. Kovaan työkaluun liittyy suuret alkukustannukset, vaikea työstö ja pitkä tuotantoaika, mutta ne takaavat tarkan mitat, erinomaisen mittavakauden ja korkean kestävyyden.

CNC-työstö Pehmeä työkalu vs kova työkalu

Pehmeiden materiaalien CNC-työstö on helppoa ja voi tuottaa monimutkaisia ​​muotoja helposti, mutta muodonmuutos tai repeytys on helppoa verrattuna kovaan työkaluun.