A 3D tervezés és modellezés elterjedése előtt a kis- és közepes szériás fémalkatrész-gyártásban bevett gyakorlat volt, hogy egy termék sorsa csak a fizikai prototípus elkészítésekor vagy az első széria gyártása során dőlt el.
Hiába volt precíz a műszaki rajz, a valóságban derült csak ki, hogy egy mozgó elem a mozgási tartományának egyik pontján beleér egy másik alkatrészbe. Illetve az sem egyértelmű papíron, hogy egy több elemes összeállítást kitöltenek-e a szükséges komponensek, vagy marad még feles hely, ezáltal esetleg kompaktabbra is tervezhető a berendezés. Márpedig az ilyen hibák nullszéria utáni javítása nemcsak drága, de a gyártási időt is jelentősen megnöveli.
A modern fémmegmunkálásban a 3D tervezés használata éppen ezt a problémát küszöböli ki. Ahelyett, hogy a fizikai prototípusokon derülnének ki a hibák, már a tervezési fázisban, a digitális modellen szembesülünk velük és megoldjuk őket. De hogyan működik ez a gyakorlatban?
A virtuális prototípus: hibakeresés még a gyártás előtt
A 3D tervezés egyik legnagyobb előnye, hogy nemcsak egy-egy alkatrészt, hanem teljes, komplex szerkezeteket is képesek vagyunk modellezni – legyen az egy egyszerű gépburkolat vagy egy komplett busz vázszerkezete.
Ez a virtuális modell lehetővé teszi, hogy még azelőtt ellenőrizzük a kulcsfontosságú pontokat, mielőtt egyetlen darab acélt is levágnánk.
- Ütközésvizsgálat: a szoftver segítségével megvizsgálhatjuk, hogy az egyes alkatrészek a szerelés során nem érnek-e össze, pontosan illeszkednek-e a helyükre. Így elkerülhetők a költséges utólagos módosítások, és garantálható, hogy minden alkatrész tökéletesen passzoljon.
- Mozgásszimuláció: ennek során pontosan látható, hogy egy mozgó alkatrész vagy mechanizmus (például egy nyíló ajtó) a mozgástartományában beleütközik-e más elemekbe. Ezzel a prototípus-készítés kockázata és költsége drasztikusan csökkenthető.
Gyárthatóságra tervezve
A 3D modell nem csupán egy digitális kép, hanem a gyártás folyamatának alapja.
A professzionális mérnöki munka során az ipari szabványnak számító DFM (Design for Manufacturing) megközelítést alkalmazzuk. Ez annyit tesz: már a tervezés során figyelembe vesszük azokat a technológiai korlátokat, amelyek a valós gyártás során felmerülnének.
Egy egyszerű „Z” alakú fémlemez alkatrész tökéletes példa erre:
- Hajlítás és furatdeformáció: ha egy furat túl közel esik a hajlítási élhez – a gyakorlatban jellemzően kevesebb mint 1-1,5 lemezvastagságnyi távolságra –, az anyag képlékeny alakváltozása során a furat eldeformálódik, oválissá válik. Egy 3D modellben ezt a kritikus távolságot már a tervezéskor be tudjuk állítani a használni kívánt szerszámok és anyagvastagság ismeretében, megelőzve a selejtgyártást.
- Sarokkialakítás hegesztéshez: két lemez sarkának összeillesztésekor a modellben pontosan megtervezhetjük, hogyan találkozzanak az élek. Létrehozhatunk egy kis rést, amit a hegesztő később feltölt. Sőt, akár úgy is kialakíthatjuk a sarkot, hogy az élek tökéletesen egymásra záródjanak, minimálisra csökkentve a hegesztés és a csiszolás utómunkáit.
A 3D tervezés valódi haszna: kevesebb kockázat, gyorsabb piacra jutás
Összefoglalva, a 3D tervezés sokkal több, mint digitális rajz. Ez egy olyan eszköz, amely segít előre gondolkodni, kiszűrni a potenciális hibákat, és a gyártási technológiát már a tervezés során beépíteni a folyamatba.
A szimulációk nemcsak a hibákat jelzik előre. Segítik az anyagoptimalizálást is, így a pontosabb gyártás kevesebb felesleggel és hulladékkal jár. Ezzel nemcsak a selejt mennyiségét csökkentjük, de a gyártási folyamatot is gyorsabbá, hatékonyabbá és végső soron költséghatékonyabbá tesszük.
Éppen emiatt műhelyünk nem csupán kivitelezést végez. A komplett 3D tervezési és modellezési folyamatra felkészültünk! Így ügyfeleink számára nagy biztonsággal tudunk pontos, a célnak tökéletesen megfelelő fémalkatrészeket szállítani – akár prototípus, vagy nullszéria költsége nélkül. Így a Ferr-Váz Kft. 3D tervezési szolgáltatásával biztosítja, hogy az ötletből már az első alkalommal tökéletes termék szülessen. Vegye fel velünk a kapcsolatot!
További részletek videónkban: