Valget av riktig verktøymetode avhenger av budsjettet, delens kompleksitet, type materiale, produksjonsvolum og tidslinje. Fra denne artikkelen vil du enkelt forstå nøkkelforskjellen mellom hardt og mykt verktøy. Du kan velge den beste verktøymetoden for dine produksjonsprosesser etter å ha forstått begrensningene og styrken til harde og myke verktøymetoder.

Hva er verktøy i produksjon

I produksjonsprosessen refererer verktøymetoden til prosessen med å utvikle et design og deretter produsere presise verktøy, inventar, støpeformer og dyser for produksjon av deler. Disse presise og fleksible verktøyene er produsert for å konvertere råmateriale til ønsket produkt ved å forme, kutte og forme.

Mykt verktøy

Mykt verktøy også kjent som fleksibelt verktøy er laget av myke og duktile materialer som aluminium, silisium, glassfiber og karbonfiber. Mastermønstre brukes til å behandle mykt verktøy i stedet for maskinering fra metaller. For lavvolumproduksjon fungerer mykt verktøy også som en prototype. Mykt verktøy gir langsiktig holdbarhet er fleksibelt verktøy og er kostnadseffektivt.

Hva er et eksempel på et mykt verktøy?

Mykt verktøy for produksjonsprosesser inkluderer silisium-, karbonfiber- og glassfiberformer, samt aluminiumsformer designet for sprøytestøping og uretanstøpeprosedyrer [4].

Aluminiumsform for sprøytestøping er et eksempel på mykt verktøy.

Hardt verktøy

Hardt verktøy refererer til former av hardt og slitesterkt materiale for produksjonsprosessen. Hardt verktøymateriale involverer stål eller nikkellegeringer. Disse verktøyene er rimelige verktøy som kan produsere store deler uten utskifting og vedlikehold. Disse harde verktøymetodene gjennomgår mindre slitasje og produserer konsistent, holdbar og kritisk produksjon av deler.

Eksempler på hardt verktøy

• Stål- og nikkellegeringsformer utviklet for sprøytestøping.
• Multi-hulrom form.
• Hardmaterialeformer kan gjennomgå høye temperaturer for å behandle materialer som PEEK og PEL [5].

Sprøytestøping av stål.

YouTube-video om mykt verktøy vs hardt verktøy.

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

Materialer for mykt verktøy: Omfavner fleksibilitet og allsidighet

Myke materialer tilbyr fleksibelt verktøy og gir allsidighet i produksjon av deler. Myke verktøymaterialer gir enkelt arbeid sammenlignet med harde materialer og er kostnadseffektivt verktøy. Mykt materialeverktøy inkluderer aluminium, gummi, silikon og polyuretan.

silikon

Urethan støpeformer er utviklet av silikon. Silikon er mest kjent for sin evne til å tilpasse seg komplekse former og enkel fabrikasjon. Den har god rivemotstand og fungerer godt ved høye temperaturer.

Gummi

Gummi tillater presisjonsverktøy og fleksibel verktøy. Gummi kan variere for forskjellige hardhetsnivåer. Gummi gir god elastisitet og rivebestandighet. Gummiformer anses som gode for støping av materialer som forskjellige harpikser, plaster og betong.

Gummiform.

polyuretan

På grunn av gode mekaniske egenskaper er polyuretan mye brukt i industriell produksjon av deler til bil- og romfartsapplikasjoner. Polyuretan brukes som mykt verktøy på grunn av sin slitestyrke og seighet. Polyuretan kan enkelt kopiere komplekse og fine detaljer.

Polyuretanform.

Bruk av mykt verktøy

Mykt verktøy anses som bra for store applikasjoner på grunn av kostnadseffektiviteten, større produksjon av deler og enkel fabrikasjon. Noen viktige anvendelser av mykt verktøy i produksjonsprosesser er diskutert nedenfor.

Prototyping

Mykt verktøy i den raske produksjonsprosessen av støpeformer og deler som gjør bruken omfattende. Myk verktøy gjør det enkelt for ingeniører å teste designfunksjonaliteten og modifisere den om nødvendig til en lav kostnad og effektivt sammenlignet med hardt verktøy.

Lavvolumsproduksjon

Produksjon av lavvolum deler er enkelt fra mykt verktøy der produsenter produserer små partier med effektive og kostnadseffektive deler. Disse verktøymetodematerialene kan brukes i lang tid uten utskifting.

YouTube-video om produksjonsverktøy med lavt volum.

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

Underkutt

Komplekse geometriske deler med underskjæring kan kreve spesiell håndtering og materiale. Myke verktøymaterialer som silisium og gummi er fleksible og lar prøven avkjøles effektivt uten å sprekke. Denne verktøymetoden gjør det også enkelt å fjerne prøven etter klargjøring.

Fordeler med mykt verktøy

Myk verktøy gjør det mulig å bruke fleksible, presise og rimelige verktøy. I situasjoner der hastighet, avgjørende elementer, tilpasningsevne og kostnadseffektivitet er avgjørende, spiller mykt verktøy en spesielt viktig rolle. For produksjonsprosessen av store deler produksjon eller små partier er mykt verktøy avgjørende fordi det har raske behandlingstider og er fleksibelt.

Kostnadseffektivitet

Gummi, silisium og polyuretan er rimeligere sammenlignet med andre harde materialer.

Fleksibilitet

Nøkkelhensynet i myke verktøy er dynamisk designfleksibilitet og utvikling. Fleksibiliteten til mykt verktøy gjør det enkelt å lage design, og det er også enkelt å endre design.

Raske vendingstider

Rask respons, raske prototyper og rask iterasjon er nøkkelen viktig for prosjekter i markedet. Den raske omløpsevnen gjør alt det ovennevnte enkelt for mykt verktøy.

Begrensninger for mykt verktøy

Selv om det har fordeler, bør begrensninger for mykt verktøy vurderes. Begrensninger inkluderer mindre presise dimensjonsstabilitet, at de ikke tåler større volumproduksjon, og at de er mindre holdbare. Alle begrensningene er omtalt nedenfor.

Kan vise mindre presise dimensjonstoleranser sammenlignet med hardt verktøy

Myke verktøymaterialer er fleksible og forårsaker liten dimensjonstoleranse sammenlignet med harde verktøymaterialer.

Myke materialer tåler kanskje ikke påkjenningene ved høyvolumproduksjon

Noen myke verktøymaterialer som aluminium og glassfiber er ikke bra for produksjon av store deler fordi de ikke har nok rivebestandighet og slitestyrke.

Begrenset holdbarhet

Myke verktøymaterialer i produksjonsprosessen brukes kun til å produsere 100 eller 1000 deler. Mindre holdbarhet av mykt materiale gjør deres levetid kortere sammenlignet med hardt verktøymateriale.

Materialer for hardt verktøy: Omfavner styrke og presisjon

Den høye ytelsen og holdbarheten til harde verktøymaterialer gjør det effektivt å jobbe som matriser, støpeformer og andre produksjonsverktøy. Disse verktøymaterialene tillater presisjonsverktøy, høyvolumproduksjon og repeterbare resultater.

Stål

Ulike stålkvaliteter brukes som hardt verktøymateriale, inkludert rustfritt stål, verktøystål, legert stål og andre. Stål er et godt verktøymateriale fordi det har god slitestyrke, termiske egenskaper og hardhet. Stål kan produsere millioner av deler.

Aluminum

Aluminium er mykere og lettere enn stål, noe som gjør montering og håndtering enkel. Er ikke like god som stål i høyvolumproduksjon, men stål kan gjøre høyvolumproduksjon.

Carbide

Kompositten av kobolt og wolframkarbid er kjent som karbid. Er et veldig hardt materiale som hjelper til med å kutte og verktøye harde materialer. Karbid anses som ideelt for maskinering på grunn av sin høye holdbarhet og utmerkede slitestyrke.

Karbid hardt verktøy forskjellige former. s

Anvendelser av hardt verktøy

Produksjonsprosessen krever hardt verktøy der mykt verktøy når sine begrensninger vi skifter til hardt verktøy. Hardt verktøy gir høy holdbarhet, stram toleranse, kompleks geometri og høyvolumproduksjon. Vi vil diskutere dem nedenfor.

Høyvolumsproduksjon

Store mengder deleproduksjon kan gjøres nøyaktig og konstant.

Trange toleranser

Kompleks geometri med høy dimensjonstoleranse.

Komplekse geometrier

Komplekse geometrier med intrikate funksjoner kan enkelt designes og bearbeides.

Fordeler med hardt verktøy

Hardt verktøy gir lengre ledetid og høyere forhåndskostnader sammenlignet med mykt verktøy. Hardt verktøy gir dimensjonsnøyaktighet, holdbarhet og høyvolumproduksjon som diskuteres nedenfor. Ved å sammenligne fordelene og begrensningene ved hardt verktøy vs mykt verktøy i produksjonsprosessen vil vi velge det som passer best for oss.

Dimensjonal nøyaktighet

Dimensjonsnøyaktighet er gitt av hardheten og eksepsjonell utholdenhet til hardt verktøymateriale.

Holdbarhet

Den høye holdbarheten til hardt verktøymateriale muliggjør stor produksjon av deler.

Høyvolumsproduksjon

Høy holdbarhet og utmerket slitestyrke gjør at harde verktøymaterialer kan lage millioner av deler i løpet av levetiden, noe som gjør dem til rimelige verktøy med høyvolumproduksjon.

Begrensninger for hardt verktøy

Begrensningen til hardt verktøy begrenser oss fra å velge hardt verktøy. De viktigste begrensningene for hardt verktøy er høye forhåndskostnader og lengre ledetider, som diskuteres nedenfor.

Høye forhåndskostnader

Hardt verktøy har en høyere startkostnad enn mykt verktøy på grunn av faktorer som materiale, oppsett, produksjon og design.

Lengre ledetider

Hardt verktøy innebærer lengre ledetid for design og prosessering sammenlignet med mykt verktøy. Innebærer også etterbehandling som varmebehandlinger.

Hva er forskjellen mellom mykt og hardt verktøy?

Kostnadshensyn: Nedbryting av myke verktøy vs. harde verktøykostnader

Den opprinnelige kostnaden for mykt verktøy er mindre sammenlignet med hardt verktøy som er diskutert nedenfor. De opprettholdte kostnadene for mykt verktøy er høye sammenlignet med hardt verktøy som også diskuteres nedenfor.

Opprinnelige investeringskostnader

Hardt verktøymateriale som aluminiumstål og karbid og deres maskinering er dyre sammenlignet med myke verktøymaterialer inkludert polyuretan-silisium og gummi.

Løpende vedlikeholdskostnader

Silisium, gummi og polyuretan er fleksible og mindre holdbare, og det er derfor bare nyttig for 100 til 1000 deler i livet. Utskifting og vedlikehold av slikt materiale er høyt sammenlignet med harde materialer som er mer holdbare og har utmerket slitestyrke.

Et rammeverk for beslutningstaking: Velge riktig verktøymetode

Det er alltid noen hensyn som vi må huske på når vi velger den nøyaktige verktøymetoden. Noen faktorer er diskutert nedenfor som illustrerer hva som er best mellom mykt verktøy og hardt verktøy.

Produksjonsvolum

Hardt verktøy har utmerket slitestyrke og er holdbart som er grunnen til at det viser høyt produksjonsvolum.

budsjett

Den første investeringen for hardt verktøy er høy, men for langsiktig og masseproduksjon er hardt verktøy kostnadseffektivt. Mens innledende investering i mykt verktøy er lav, men vedlikeholdet er høyt.

Del kompleksitet

Hardt verktøy gjør det vanskelig å generere komplisert geometri, men mykt verktøy, med sin fleksibilitet og enkelhet i produksjonen, kan produsere komplekse deler med letthet.

Ønskede toleranser

Fleksibilitet og mindre holdbarhet til mykt verktøymateriale gjør dimensjonstoleransen mindre sammenlignet med hardt verktøy.

Ledetidskrav

Ledetidskravet er høyt for hardt verktøy fordi det krever mer tid til prosessering, varmebehandlinger og design.

FAQ

Mykt verktøy i metall vs hardt verktøy

Myk metallverktøy er enkelt, gir lavt volum, er kostnadseffektivt og bra for prototyper, men slites lett og er mindre presist. Hardt verktøy innebærer store startkostnader, vanskelig maskinering og lang produksjonstid, men gir nøyaktig dimensjon, utmerket dimensjonsstabilitet og høy holdbarhet.

CNC-bearbeiding mykt verktøy vs hardt verktøy

CNC-bearbeiding av myke materialer er enkelt og kan enkelt produsere komplekse former, men deformeres eller rives lett sammenlignet med hardt verktøy.