Usinage CNC de prototypes pour l'industrie de l'automatisation

Qu'est-ce que le prototypage automatisé ?

Le prototypage automatisé est le processus de création de composants et d'assemblages fonctionnels et testables à partir de conceptions CAO afin de valider les concepts d'ingénierie avant la production en série. Les prototypes vont des composants robotiques et des supports de capteurs aux boîtiers de boîtes de vitesses et aux actionneurs personnalisés qui reproduisent la géométrie et les propriétés des matériaux de production. Le prototypage est utilisé dans les départements de R&D, les équipes de développement robotique, les groupes d'ingénierie des constructeurs de machines, les centres de conception des intégrateurs de systèmes et les jeunes entreprises qui développent de nouveaux produits d'automatisation. Cette fonction essentielle consiste à vérifier la précision des dimensions, à tester les propriétés mécaniques et la durabilité, à valider les processus d'assemblage et l'ajustement, à identifier les améliorations de la conception et les réductions de coûts, à accélérer la mise sur le marché grâce à une itération rapide et à fournir des échantillons physiques pour les démonstrations, les salons professionnels et les présentations aux clients avant de s'engager dans un outillage de production coûteux et dans la fabrication en grande série.

Exigences techniques clés

L'usinage CNC pour le prototypage exige de la flexibilité pour s'adapter à des changements de conception fréquents tout en conservant une précision de niveau production. Les tolérances typiques vont de ±0,005″ à ±0,010″. pour les prototypes fonctionnels, avec des tolérances de ±0,001″ à ±0,002″. disponibles pour les caractéristiques critiques nécessitant une précision de production finale. Les spécifications des matériaux doivent correspondre aux matériaux de production prévus, notamment les alliages d'aluminium (6061, 7075), les nuances d'acier (1018, 4140, 4340), l'acier inoxydable (303, 304, 316, 17-4PH), les plastiques techniques (Delrin, PEEK, Ultem) et les matériaux spéciaux tels que le bronze ou l'acier à outils.

Les exigences en matière de finition de surface varient en fonction de l'application. Les surfaces fonctionnelles nécessitent Ra 63-125 micro-pouces pour un assemblage et un déplacement corrects, tandis que les surfaces esthétiques peuvent nécessiter un entretien. Ra 32-63 micro-pouces pour la validation de l'apparence. Les exigences en matière de documentation comprennent les rapports dimensionnels, les certifications de matériaux et les dessins conformes à l'exécution lorsque des modifications sont apportées. Les prototypes doivent représenter fidèlement les performances des pièces de production pour les essais dans des conditions de fonctionnement réelles, y compris les essais de charge, la validation des cycles de mouvement, la vérification des performances thermiques et les essais d'intégration, afin de s'assurer que la conception est prête avant l'engagement de la production.

Défis et solutions en matière de fabrication

Le prototypage présente des défis uniques, notamment des délais serrés avec un temps d'exécution minimal, des révisions fréquentes de la conception nécessitant des approches de programmation flexibles, le travail à partir de modèles CAO préliminaires qui peuvent manquer de détails de fabrication complets, l'équilibre entre la vitesse et la précision pour des résultats d'essai significatifs, et la gestion des coûts tout en utilisant des matériaux destinés à la production. Les pièces uniques ou les séries de faible quantité ne permettent pas de réaliser des économies d'échelle, ce qui rend les stratégies d'usinage efficaces essentielles à la maîtrise des coûts.

Yicen Precision relève ces défis grâce à des flux de travail de prototypage dédiés, optimisés pour des délais d'exécution rapides sans sacrifier la qualité. Notre logiciel de FAO avancé permet une programmation rapide à partir de divers formats de CAO (STEP, IGES, SolidWorks, Parasolid) avec reconnaissance automatique des caractéristiques. Nous disposons d'un vaste stock d'outillage, ce qui élimine les retards liés aux commandes d'outils spéciaux. Des machinistes expérimentés peuvent travailler à partir de modèles incomplets et fournir un retour d'information DFM aux concepteurs pendant la phase de prototypage.

La programmation prioritaire garantit que les projets de prototypes bénéficient d'une attention immédiate et d'un temps machine dédié. Les solutions de fixation personnalisées s'adaptent rapidement aux nouvelles géométries grâce aux systèmes modulaires et aux mâchoires souples. Notre contrôle qualité comprend une inspection CMM des dimensions critiques, des recommandations d'essais fonctionnels basés sur les exigences de l'application, et des ensembles de documents détaillés pour soutenir la validation de la conception et les décisions d'itération en vue d'une amélioration continue.

Applications et cas d'utilisation

Prototypage L'usinage CNC sert à diverses applications de développement de l'automatisation :

• Développement de la robotique: Prototype de bras de robot, de boîtiers d'articulation, de composants de préhension et de supports d'actionneur pour les nouvelles conceptions de robot et les essais de validation du concept.
• Équipement d'automatisation industrielle: Composants de machines sur mesure, prototypes de fixation et outils d'assemblage pour le développement de nouveaux équipements de fabrication
• Systèmes de contrôle du mouvement: Prototype de boîtiers de boîtes de vitesses, de composants de glissières linéaires et de supports de servomoteurs pour la validation et l'essai de systèmes de mouvement.
• Projets d'intégration de capteurs: Boîtiers de capteurs, supports de montage et adaptateurs d'interface personnalisés pour la vision industrielle et le développement de systèmes de mesure
• Innovation en matière de manutention: Prototype de composants de convoyeurs, de pièces de mécanismes de transfert et d'éléments de systèmes de tri pour de nouveaux concepts de manutention.
• Startup Développement de produits: Prototypes initiaux pour de nouveaux produits d'automatisation, démonstrations aux investisseurs et campagnes de financement participatif (crowdfunding)
• Recherche et développement: Projets de recherche universitaire, programmes d'innovation financés par le gouvernement et initiatives de R&D d'entreprises nécessitant des prototypes fonctionnels.

Pourquoi choisir Yicen Precision pour le prototypage ?

Yicen Precision est spécialisée dans l'usinage CNC de prototypes à rotation rapide, avec des délais aussi courts que 2-5 jours pour les pièces simples et 1 à 2 semaines pour les assemblages complexes. Nous offrons un service accéléré pour les projets urgents, si nécessaire. Notre approche évolutive prend en charge des pièces prototypes uniques pour la validation initiale du concept jusqu'à des séries de préproduction de faible volume de 25 à 100 unités pour des essais prolongés et des programmes pilotes.

Nous fournissons une assistance technique complète, notamment Consultation DFM afin d'optimiser les conceptions pour le prototypage et la production future, des recommandations de réduction des coûts identifiant les caractéristiques coûteuses ou les tolérances qui pourraient être assouplies, et des suggestions de matériaux alternatifs lorsque les matériaux de production ne sont pas idéaux pour le prototypage. Une documentation complète avec des rapports d'inspection, des certifications de matériaux et des enregistrements numériques garantit la traçabilité tout au long des cycles de développement.

Nos solutions de prototypage rentables s'appuient sur des stratégies de programmation efficaces, un approvisionnement stratégique en matériaux rapidement disponibles et des flux de travail rationalisés qui permettent de produire des pièces de qualité à des vitesses de prototypage sans compromettre la précision et la fonctionnalité exigées par vos projets de développement de l'automatisation. Nous comprenons l'importance de la rapidité dans les cycles de développement de produits. Contactez-nous dès aujourd'hui avec vos fichiers CAO pour une consultation technique et des devis d'usinage CNC de prototypage rapide.