De keuze voor de juiste gereedschapsmethode hangt af van uw budget, de complexiteit van de onderdelen, het type materiaal, het productievolume en de tijdlijn. Uit dit artikel zult u gemakkelijk het belangrijkste verschil tussen hard en zacht gereedschap begrijpen. U kunt de beste gereedschapsmethode voor uw productieprocessen kiezen nadat u de beperkingen en sterke punten van harde en zachte gereedschapsmethoden heeft begrepen.

Wat is tooling in de productie

In het productieproces verwijst de gereedschapsmethode naar het proces van het ontwikkelen van een ontwerp en het vervolgens produceren van nauwkeurig gereedschap, armaturen, mallen en matrijzen voor de productie van onderdelen. Deze nauwkeurige en flexibele gereedschappen worden vervaardigd om grondstoffen door vormen, snijden en vormen om te zetten in het gewenste product.

Zacht gereedschap

Zacht gereedschap, ook wel flexibel gereedschap genoemd, wordt gevormd uit zachte en ductiele materialen zoals aluminium, silicium, glasvezel en koolstofvezel. Masterpatronen worden gebruikt voor het verwerken van zacht gereedschap in plaats van het bewerken van metalen. Voor productie in kleine volumes fungeert softtool ook als prototype. Zacht gereedschap biedt duurzaamheid op de lange termijn, is flexibel gereedschap en is kosteneffectief.

Wat is een voorbeeld van een softtool?

Zacht gereedschap voor productieprocessen omvat mallen van silicium, koolstofvezel en glasvezel, evenals aluminium mallen die zijn ontworpen voor spuitgiet- en urethaangietprocedures [4].

Aluminium mal voor spuitgieten is een voorbeeld van zacht gereedschap.

Hard gereedschap

Hard tooling verwijst naar mallen van hard en duurzaam materiaal voor het productieproces. Bij harde gereedschapsmaterialen zijn staal- of nikkellegeringen betrokken. Deze gereedschappen zijn goedkope gereedschappen waarmee grote onderdelen kunnen worden geproduceerd zonder vervanging en onderhoud. Deze harde gereedschapsmethoden ondergaan minder slijtage en produceren een consistente, duurzame en kritische productie van onderdelen.

Voorbeelden van harde gereedschappen

• Mallen van staal en nikkellegeringen ontwikkeld voor spuitgieten.
• Vorm met meerdere holtes.
• Mallen van hard materiaal kunnen hoge temperaturen ondergaan om materialen als PEEK en PEL te verwerken [5].

Spuitgieten van staal.

YouTube-video over zachte tooling versus harde tooling.

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

Materialen van Soft Tooling: flexibiliteit en veelzijdigheid omarmen

Zachte materialen bieden flexibel gereedschap en bieden veelzijdigheid bij de productie van onderdelen. Zachte gereedschapsmaterialen bieden werkgemak in vergelijking met harde materialen en zijn kosteneffectief gereedschap. Gereedschappen van zacht materiaal omvatten aluminium, rubber, siliconen en polyurethaan.

Silicone

Urethaan gietvormen zijn ontwikkeld uit siliconen. Siliconen staan ​​vooral bekend om hun vermogen om zich aan te passen aan complexe vormen en het gemak van fabricage. Het heeft een goede scheurweerstand en werkt goed bij hoge temperaturen.

Rubber

Rubbers maken precisiegereedschap en flexibel gereedschap mogelijk. Rubbers kunnen variëren voor verschillende hardheidsniveaus. Rubbers bieden een goede elasticiteit en scheurweerstand. Rubberen mallen worden als goed beschouwd voor het gieten van materialen zoals verschillende harsen, pleisters en beton.

Rubberen mal.

Polyurethaan

Vanwege de goede mechanische eigenschappen wordt polyurethaan veel gebruikt in de industriële onderdelenproductie van auto- en ruimtevaarttoepassingen. Polyurethaan wordt gebruikt als zacht gereedschap vanwege zijn slijtvastheid en taaiheid. Polyurethaan kan complexe en fijne details gemakkelijk reproduceren.

Polyurethaan mal.

Toepassingen van zacht gereedschap

Zacht gereedschap wordt als goed beschouwd voor grote toepassingen vanwege de kosteneffectiviteit, de productie van grotere onderdelen en het fabricagegemak. Enkele belangrijke toepassingen van zacht gereedschap in productieprocessen worden hieronder besproken.

Prototyping

Zacht gereedschap in het snelle productieproces van mallen en onderdelen, waardoor het veelvuldig wordt gebruikt. Met zachte gereedschappen kunnen ingenieurs de ontwerpfunctionaliteit gemakkelijk testen en indien nodig aanpassen, tegen lage kosten en effectief in vergelijking met harde gereedschappen.

Laagvolume productie

De productie van onderdelen in kleine volumes is eenvoudig met softtooling, waarbij fabrikanten kleine batches effectieve en kosteneffectieve onderdelen produceren. De materialen van deze gereedschapsmethode kunnen lange tijd zonder vervanging worden gebruikt.

YouTube-video over productietools voor kleine volumes.

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

Ondersnijdingen

Complexe geometrische onderdelen met ondersnijding kunnen een speciale behandeling en speciaal materiaal vereisen. Zachte gereedschapsmaterialen zoals siliconen en rubbers zijn flexibel en zorgen ervoor dat het monster effectief kan afkoelen zonder te barsten. Deze gereedschapsmethode maakt het ook mogelijk om het monster na bereiding gemakkelijk te verwijderen.

Voordelen van zacht gereedschap

Soft tooling maakt het mogelijk om flexibele, nauwkeurige en redelijk geprijsde gereedschappen te gebruiken. In situaties waarin snelheid, cruciale elementen, aanpassingsvermogen en kosteneffectiviteit voorop staan, speelt soft tooling een bijzonder belangrijke rol. Voor het productieproces van grote onderdelen of kleine batches is softtooling cruciaal omdat het snelle doorlooptijden kent en flexibel is.

Kosteneffectiviteit

Rubber, silicium en polyurethaan zijn goedkoper in vergelijking met andere harde materialen.

Flexibiliteit

De belangrijkste overweging bij softtooling is dynamische ontwerpflexibiliteit en evoluatie. De flexibiliteit van zacht gereedschap maakt het gemakkelijk om het ontwerp te vervaardigen en vervolgens is het aanpassen van het ontwerp ook eenvoudig.

Snelle doorlooptijden

Snelle respons, snelle prototypes en snelle iteratie zijn van cruciaal belang voor projecten in de markt. De snelle doorlooptijd maakt al het bovenstaande gemakkelijk voor zacht gereedschap.

Beperkingen van zacht gereedschap

Hoewel er voordelen zijn, moeten de beperkingen van zacht gereedschap in overweging worden genomen. Beperkingen zijn onder meer minder nauwkeurige afmetingen, stabiliteit, het niet bestand zijn tegen productie-ontberingen in grotere volumes en minder duurzaam zijn. Alle beperkingen worden hieronder besproken.

Kan minder nauwkeurige maattoleranties vertonen vergeleken met hard gereedschap

Zachte gereedschapsmaterialen zijn flexibel en veroorzaken een kleine maattolerantie in vergelijking met harde gereedschapsmaterialen.

Zachte materialen zijn mogelijk niet bestand tegen de ontberingen van grootschalige productie

Sommige zachte gereedschapsmaterialen zoals aluminium en glasvezel zijn niet goed voor de productie van grote onderdelen, omdat ze niet voldoende scheur- en slijtvastheid hebben.

Beperkte duurzaamheid

Bij het productieproces worden zachte gereedschapsmaterialen gebruikt om slechts 100 of 1000 onderdelen te produceren. Minder duurzaamheid van zacht materiaal zorgt ervoor dat hun levensduur korter is in vergelijking met hard gereedschapsmateriaal.

Materialen voor hard gereedschap: kracht en precisie omarmen

De hoge prestaties en duurzaamheid van harde gereedschapsmaterialen maken effectief werken als matrijzen, mallen en andere productiegereedschappen mogelijk. Deze gereedschapsmaterialen maken precisiegereedschap, productie in grote volumes en herhaalbare resultaten mogelijk.

Staal

Verschillende staalsoorten worden gebruikt als hard gereedschapsmateriaal, waaronder roestvrij staal, gereedschapsstaal, gelegeerd staal en andere. Staal is een goed gereedschapsmateriaal omdat het een goede slijtvastheid, thermische eigenschappen en hardheid heeft. Staal kan miljoenen onderdelen produceren.

Aluminium

Aluminium is zachter en lichter dan staal, waardoor de montage en het gebruik eenvoudig zijn. Is niet zo goed als staal bij de productie van grote volumes, maar staal kan wel grote volumes produceren.

Carbide

Het composiet van kobalt en wolfraamcarbide staat bekend als carbide. Is een zeer hard materiaal dat helpt bij het snijden en bewerken van harde materialen. Hardmetaal wordt als ideaal beschouwd voor verspaning vanwege de hoge duurzaamheid en uitstekende slijtvastheid.

Hardmetalen gereedschap voor verschillende vormen. S

Toepassingen van harde gereedschappen

Het productieproces vereist hard gereedschap, waar zacht gereedschap zijn beperkingen bereikt, schakelen we over naar hard gereedschap. Hard gereedschap biedt hoge duurzaamheid, nauwe tolerantie, complexe geometrie en productie in grote volumes. We zullen ze hieronder bespreken.

Productie in grote volumes

De productie van grote hoeveelheden onderdelen kan nauwkeurig en constant worden uitgevoerd.

Strakke toleranties

Complexe geometrie met hoge maattolerantie.

Complexe geometrieën

Complexe geometrieën met ingewikkelde kenmerken kunnen eenvoudig worden ontworpen en verwerkt.

Voordelen van hard gereedschap

Harde gereedschappen bieden een langere doorlooptijd en hogere initiële kosten in vergelijking met zachte gereedschappen. Hardgereedschap biedt maatnauwkeurigheid, duurzaamheid en productie in grote volumes, die hieronder worden besproken. Door de voordelen en beperkingen van hard gereedschap in het productieproces te vergelijken met zacht gereedschap, zullen we de optie kiezen die het beste bij ons past.

Dimensionale nauwkeurigheid

De maatnauwkeurigheid wordt verkregen door de hardheid en het uitzonderlijke uithoudingsvermogen van hard gereedschapsmateriaal.

Duurzaam

De hoge duurzaamheid van hard gereedschapsmateriaal maakt een grote productie van onderdelen mogelijk.

Productie in grote volumes

Hoge duurzaamheid en uitstekende slijtvastheid zorgen ervoor dat harde gereedschapsmaterialen tijdens hun levensduur miljoenen onderdelen kunnen maken, waardoor ze goedkoop gereedschap zijn met productie in grote volumes.

Beperkingen van hard gereedschap

De beperking van harde gereedschappen weerhoudt ons ervan om voor harde gereedschappen te kiezen. De belangrijkste beperkingen van hardtooling zijn de hoge kosten vooraf en langere doorlooptijden, die hieronder worden besproken.

Hoge kosten vooraf

Harde gereedschappen hebben hogere initiële kosten dan zachte gereedschappen vanwege factoren als materiaal, opstelling, productie en ontwerp.

Langere doorlooptijden

Hard tooling brengt een langere doorlooptijd met zich mee voor ontwerp en verwerking vergeleken met soft tooling. Het omvat ook nabewerking zoals warmtebehandelingen.

Wat is het verschil tussen zacht en hard gereedschap?

Kostenoverwegingen: de kosten van zacht gereedschap versus hard gereedschap opsplitsen

De initiële kosten van zacht gereedschap zijn lager in vergelijking met die van hard gereedschap, waarvoor hieronder wordt besproken. De onderhoudskosten van zacht gereedschap zijn hoog in vergelijking met hard gereedschap, wat ook hieronder wordt besproken.

Initiële investeringskosten

Harde gereedschapsmaterialen zoals aluminiumstaal en carbide en de bewerking ervan zijn duur in vergelijking met zachte gereedschapsmaterialen zoals polyurethaan, silicium en rubber.

Lopende onderhoudskosten

Silicium, rubber en polyurethaan zijn flexibel en minder duurzaam en daarom slechts bruikbaar voor 100 tot 1000 onderdelen in hun levensduur. De vervanging en het onderhoud van dergelijk materiaal is hoog in vergelijking met harde materialen die duurzamer zijn en een uitstekende slijtvastheid hebben.

Een besluitvormingskader: het selecteren van de juiste gereedschapsmethode

Er zijn altijd enkele overwegingen waarmee we rekening moeten houden bij het selecteren van de nauwkeurige gereedschapsmethode. Hieronder worden enkele factoren besproken die illustreren welke beter is tussen zachte en harde gereedschappen.

Productie volume

Hard gereedschap heeft een uitstekende slijtvastheid en is duurzaam, wat de reden is dat het een hoog productievolume vertoont.

Budget

De initiële investering voor hard gereedschap is hoog, maar voor de lange termijn en massaproductie is hard gereedschap kosteneffectief. Hoewel de initiële investering in softtools laag is, is het onderhoud hoog.

Gedeeltelijke complexiteit

Harde gereedschappen maken het moeilijk om ingewikkelde geometrieën te genereren, maar zachte gereedschappen kunnen, dankzij de flexibiliteit en eenvoud van de productie, met gemak complexe onderdelen produceren.

Gewenste toleranties

De flexibiliteit en minder duurzaamheid van zacht gereedschapsmateriaal zorgen ervoor dat de maattolerantie kleiner is in vergelijking met hard gereedschap.

Vereisten voor doorlooptijd

De doorlooptijdvereiste is hoog voor harde gereedschappen, omdat er meer tijd nodig is voor verwerking, warmtebehandelingen en ontwerp.

FAQ

Zacht gereedschap van plaatstaal versus hard gereedschap

Het zacht bewerken van plaatstaal is gemakkelijk, levert een laag volume op, is kosteneffectief en goed voor prototypes, maar slijt gemakkelijk en is minder nauwkeurig. Hard gereedschap brengt hoge initiële kosten, moeilijke bewerking en grote productietijd met zich mee, maar geeft nauwkeurige afmetingen, uitstekende afmetingsstabiliteit en hoge duurzaamheid.

CNC-bewerking van zacht gereedschap versus hard gereedschap

CNC-bewerking van zachte materialen is eenvoudig en kan gemakkelijk complexe vormen produceren, maar ondergaan gemakkelijk vervorming of scheuren in vergelijking met hard gereedschap.