Egy alkatrész gyártási költségének és átfutási idejének jelentős része már a tervezéskor eldől. Nyolc kérdést gyűjtöttünk össze az anyagválasztástól a hajlításon, hegesztésen és felületkezelésen át az összeszerelésig, amelyeket érdemes a rajz kiadása előtt feltenni.
Ha a rajzaid után rendszeresen visszakérdez a gyártó, módosítanod kell a konstrukciót, vagy a vártnál drágább lesz a sorozat, ez a cikk segít, hogy az okok nagy részét még a tervezőasztalon kiszűrd. Ellenőrzőlistaként a következő rajz kiadásánál azonnal használható.
Gyárthatóság már a rajzasztalon: 8 kérdés, mielőtt egy fém- vagy műanyag alkatrész rajzát gyártásra adod
Röviden: egy alkatrész gyártási költségének és átfutási idejének jelentős része már a tervezéskor eldől. Ha a rajz kiadása előtt végiggondolod az anyagválasztást, a tűréseket, a hajlítási és hegesztési megoldásokat, a felületkezelést és az összeszerelés sorrendjét, elkerülheted a későbbi módosításokat, a selejtet és a felesleges műveleteket. Ezt a szakma gyárthatóságra tervezésnek (DFM – Design for Manufacturing) nevezi.
Miért a rajzasztalon dől el a költség?
A gyártóhoz érkező rajzok többsége működőképes konstrukciót ír le, de nem mindig számol azzal, hogyan készül el a darab. A következmény ismerős: az ajánlatkérés után kérdések, módosítások és „ezt így nem lehet hajlítani” típusú visszajelzések jönnek, és hetek telnek el, mire a sorozat elindulhat. Kis és közepes sorozatnál ez különösen sokba kerül, mert ott a beállítási és előkészítési idő a darabár jelentős részét adja.
A Radius Jet Kft.-nél 1990 óta gyártunk fém-, műanyag-, elektro- és reklámipari alkatrészeket és késztermékeket. Az alábbi kérdéseket abból a tapasztalatból gyűjtöttük össze, amelyet a rajzok és a kész darabok között szereztünk.
- Valóban ez a megfelelő anyag és anyagvastagság?
Az anyagot sokszor a megszokás választja ki, nem a funkció. Érdemes ellenőrizned, hogy a kért anyagminőség és vastagság szabványos méretben, kis tételben is beszerezhető-e. Egy ritka lemezvastagság vagy ötvözet beszerzése tovább tarthat, mint maga a gyártás.
- Melyik méret valóban funkcionális?
Ha minden méretre szűk tűrés kerül, minden méretet ellenőrizni kell, és a költség a pontossággal együtt nő. Jelöld ki, mely méretek csatlakoznak más alkatrészhez, és csak ezekre írj elő szigorú tűrést. A többi méretnél az ISO 2768 szerinti általános tűrés rendszerint elegendő.
- Hajlítható-e a lemez úgy, ahogyan megrajzoltad?
Élhajlításnál a túl kicsi belső hajlítási sugár, a hajlításhoz túl közeli furatok és kivágások, valamint az egymáshoz túl közeli hajlítási élek okozzák a legtöbb utólagos módosítást. Ökölszabályként a belső sugár ne legyen kisebb az anyagvastagságnál, és a furatok ne essenek a hajlítás alakváltozási zónájába. A pontos értékek az anyagtól és a szerszámtól függenek, ezért ezeket érdemes a gyártóval egyeztetned.
- Hozzáfér-e a hegesztő – vagy a robot?
A varratot úgy kell elhelyezni, hogy a hegesztőpisztoly hozzáférjen, a hő okozta vetemedés kezelhető maradjon, és a varrat ne essen látszó vagy illesztési felületre. Nagyobb darabszámnál, ismétlődő varratoknál érdemes már a tervezéskor robothegesztésre alkalmas kialakításban gondolkodnod. Sok esetben a hegesztés kiváltható menetes csaphegesztéssel, popszegecseléssel vagy csavarkötéssel is.
- Szükség van-e minden külön alkatrészre?
Több, egymáshoz hegesztett vagy csavarozott darab gyakran egyetlen lézervágott és hajlított elemmel kiváltható. Kevesebb alkatrész kevesebb rajzot, kevesebb műveletet, kevesebb raktári tételt és kevesebb hibalehetőséget jelent.
- Hogyan kapja meg a darab a felületkezelést?
Porfestésnél gondolnod kell a felfüggesztési pontra, a zárt üregek szellőzésére és lefolyására, valamint azokra a felületekre, amelyeket takarni kell: menetekre, illesztési és földelési felületekre. Ezek a rajzon egy furattal vagy egy megjegyzéssel megoldhatók; utólag viszont kézi munkát és többletköltséget okoznak.
- Műanyag alkatrésznél: vákuumformázás, habosítás vagy megmunkálás?
Burkolatoknál, tálcáknál, dobozoknál kis és közepes sorozatban a vákuumformázás gyakran gazdaságos választás, mert a szerszámköltsége jellemzően töredéke egy fröccsöntő szerszám árának. Feltétele a megfelelő kiemelési szög, a lekerekített élek, és hogy a tervező számoljon a falvastagság formázás közbeni elvékonyodásával. Ha csak néhány darab kell, a lemezből CNC-vel mart, lézervágott vagy hajlított kivitel lehet a legolcsóbb. Hő- és hangszigetelő, illetve rezgéscsillapító elemeknél a poliuretán habosítás is szóba jöhet.
- Ki szereli össze, és milyen sorrendben?
Az összeszerelés sorrendjét érdemes a tervezéskor végiggondolnod: hozzáfér-e a szerszám, van-e pozícionáló elem, és el lehet-e rontani a beépítést. Ha a gyártó végzi az összeszerelést is, a teljes folyamat egy helyen ellenőrizhető, és egy illesztési hiba nem a szállítások között derül ki.
Mikor érdemes a gyártót bevonni?
Minél korábban. Egy rövid egyeztetés a rajz véglegesítése előtt jellemzően kevesebbe kerül, mint egy módosítás a prototípus után. Különösen igaz ez akkor, ha egy termékhez több technológia kell – például lemezmegmunkálás, hegesztés, festés, műanyag burkolat és elektromos szerelés –, és ezeket eddig több beszállító között kellett összehangolni.
A Radiusnál több mint 33 technológia működik egy telephelyen: lézervágás, CNC élhajlítás, hengerítés és csőhajlítás, kézi, robot- és ponthegesztés, AWI- és lézerhegesztés, menetes csaphegesztés, por- és oldószeres festés, vákuumformázás, poliuretán habosítás, műanyaglemezek lézervágása, marása, hajlítása és ragasztása, valamint összeszerelés. A főbb termékeinkhez folyamatábrát, FMEA-t és PPAP mintázási elemeket készítünk, a fejlesztésben pedig gyors prototípusgyártással segítjük partnereinket.
Gyakori kérdések
Mekkora sorozatnál éri meg a gyárthatóságot vizsgálni? Már prototípusnál és egyedi darabnál is, mert ilyenkor a legolcsóbb a változtatás. Kis és közepes sorozatnál a megtakarítás minden legyártott darabnál újra jelentkezik.
Milyen formában érdemes a rajzot ajánlatkéréshez elküldeni? A legjobb a 3D modell (például STEP) és a méretezett 2D rajz (PDF, lemezalkatrésznél DXF) együtt, az anyagminőség, a darabszám, a felületkezelés és a kért határidő megadásával. Minél teljesebb az első csomag, annál kevesebb kérdés-válasz kör szükséges.
Mi a különbség a prototípus és a nullszéria között? A prototípus a funkciót és a formát ellenőrzi, és akár más technológiával is készülhet, mint a későbbi sorozat. A nullszéria már a sorozatgyártás technológiájával készül, és azt igazolja, hogy a folyamat stabilan, a kért minőségben ismételhető.
#gyárthatóság #DFM #lemezmegmunkálás #fémmegmunkálás #műanyagfeldolgozás #bérgyártás #Radius #PartnerEXPO