Créer des gabarits et des montages avec l'usinage CNC et l'impression 3D

Les gabarits et les montages servent souvent d'outils de fabrication clés pour la production en salle de production qui peuvent aider à rationaliser l'assemblage des pièces, à créer des processus de flux de travail efficaces, à améliorer la qualité globale de la fabrication, à réduire les coûts de production et à automatiser le travail.

Cet article examine la différence entre les gabarits et les appareils. Bien que les gabarits et les montages soient le plus souvent produits à l'aide de l'usinage CNC, cet article explore également comment l'impression 3D de qualité industrielle (fabrication additive) peut être une excellente option ou une alternative à l'usinage lorsque des gabarits et des montages irréguliers, complexes ou plus petits sont nécessaires.

Le processus de fabrication additive de frittage laser direct de métal peut être utilisé pour créer des gabarits et des fixations.

Processus manuels Jigs Aid

Les fabricants peuvent utiliser différents types de gabarits pour une variété de tâches à l'intérieur de l'équipement de fabrication, mais, essentiellement, un gabarit maintient et guide la position d'un outil afin d'effectuer une tâche de fabrication. Les douilles de perçage sont un bon exemple, aidant à guider une perceuse à travers une pièce pour maintenir un positionnement et un angle précis. Une douille de forage peut conduire à un travail de meilleure qualité et également augmenter la vitesse de fabrication.

Les luminaires aident les processus automatisés

Plutôt que de guider un outil de fabrication, les fixations maintiennent une pièce dans une position, une orientation ou un emplacement sûr. Un exemple d'usinage courant est le montage dans lequel un bloc de matière première est serré à l'intérieur d'une machine CNC. Les luminaires sont des outils de fabrication clés qui permettent l'automatisation. Une chaîne de montage automobile, par exemple, est rendue possible par les accessoires qui fixent et déplacent les voitures tout au long du processus de soudage et d'assemblage. De plus, ils sont souvent utilisés pour maintenir un produit en place pour le balayage optique et laser afin d'évaluer la qualité de fabrication. En effet, vous auriez du mal à trouver un processus industriel automatisé qui n'implique pas d'appareils.

Combiner des gabarits et des fixations

L'utilisation conjointe de gabarits et de fixations permet d'obtenir une précision de fabrication pour que les produits fonctionnent correctement. Exemples? Considérez les portes, les armoires et les étagères. Les trous pour le bouton, le loquet et les charnières de la porte nécessitent un placement et un guidage précis pour le perçage. Il en va de même pour les armoires avec des coupes en queue d'aronde ou les trous d'étagères sur les côtés de l'armoire. Sans gabarits et fixations, les livres glisseraient des étagères, les tiroirs seraient fragiles, les portes ne se fermeraient pas correctement… eh bien, vous voyez l'idée.

Comme mentionné, l'usinage est le processus de fabrication le plus courant pour créer des gabarits et des montages. Pour des considérations de conception et des directives, Protolabs est en mesure de maintenir des tolérances de ±0,005 pouce (0,127 mm).

Enfin, tous les gabarits et accessoires ne doivent pas nécessairement être en métal. Dans de nombreux cas, le plastique peut réduire les coûts et répondre à vos exigences de performance.

Options d'impression 3D pour gabarits, fixations

Au-delà de l'usinage, l'impression 3D de qualité industrielle peut également être une option viable pour les gabarits et les fixations, et, encore une fois, à la fois en métal ou en plastique. C'est notamment le cas lorsque la géométrie est trop difficile ou coûteuse à usiner. La clé est de choisir la technologie qui convient le mieux à une application particulière.

La règle générale est :s'il peut être usiné CNC à 3 axes, il doit être usiné . Les luminaires usinés ont généralement des finitions de surface supérieures, des matériaux plus résistants et une plus grande précision. De plus, pour les tirages à faible volume, les coûts et les délais d'exécution sont à peu près les mêmes que ceux de l'impression 3D.

Comme mentionné, l'impression 3D entre en jeu lorsque les gabarits et les montages ont des formes irrégulières ou complexes ou sont plus petits que d'habitude. De plus, lors de la production de plusieurs gabarits et fixations, l'impression 3D peut être un bon moyen de réduire les coûts.

L'un de nos récents conseils de conception indique lequel de nos processus d'impression 3D convient le mieux à des applications de gabarit/fixations particulières.

Pour les gabarits et les fixations en plastique, la stéréolithographie (SL) est une option populaire pour la construction de gabarits et de fixations plus petits et complexes, en raison de l'excellente finition de surface possible sur les composants finaux. Le frittage sélectif au laser (SLS) est utilisé plus régulièrement pour les gabarits et les montages plus grands, produisant des pièces durables et précises qui sont plus solides que celles fabriquées avec SL. SLS offre également un volume de construction plus important, mais les pièces auront une finition rugueuse et manqueront de détails plus fins. Multi Jet Fusion devient également de plus en plus populaire pour la production de gabarits et de montages, produisant des prototypes fonctionnels en nylon et des pièces de production d'utilisation finale en aussi peu qu'une journée.

Pour l'impression 3D de gabarits et de montages métalliques, le frittage laser direct de métal (DMLS) peut produire des articles extrêmement durables. Les surfaces DMLS, cependant, ont tendance à être rugueuses et les délais d'exécution sont plus longs en raison des exigences de post-traitement.

Comme toujours, avec l'un de nos conseils techniques, n'hésitez pas à contacter l'un de nos ingénieurs d'application au 877-479-3680 ou [email protected] avec des questions ou pour discuter des options ou obtenir des conseils. Pour démarrer votre prochain projet de conception aujourd'hui, téléchargez simplement un modèle CAO 3D pour un devis interactif en quelques heures.