Pembuatan prototipe adalah salah satu langkah utama dalam pengembangan produk, karena membantu mengevaluasi tampilan dan fungsionalitas desain. Melakukan proses ini menggunakan metode pemesinan tradisional mahal dan memakan waktu. Namun, pemesinan prototipe CNC memungkinkan pembuatan prototipe dengan biaya murah dan dalam waktu yang relatif singkat.
Pada artikel ini, kita akan membahas pemesinan prototipe dan memeriksa berbagai aplikasi pemesinan prototipe CNC, pertimbangan, dan tip untuk prosesnya.
Apakah Anda mencari produsen prototipe yang andal? WayKen akan mewujudkan ide Anda dengan cara yang hemat biaya dan penyelesaian yang cepat.
Pemesinan prototipe adalah proses yang digunakan untuk membuat prototipe dengan cepat menggunakan mesin CNC. Batch produksi biasanya berukuran kecil, bertujuan untuk memberikan representasi visual dan fungsional dari produk akhir. Dengan kata lain, pemesinan prototipe menentukan bagaimana desain digital akan dihasilkan secara fisik.
Dengan pemesinan prototipe, produsen akan lebih mudah menemukan cacat desain dan menghilangkannya sebelum memulai produksi skala besar. Menghilangkan cacat pada tahap pengembangan produk ini membantu membuat produksi hemat biaya.
Beberapa alasan menjadikan pemesinan CNC sebagai proses ideal untuk pembuatan prototipe. Pertama, proses ini menawarkan tingkat akurasi dan presisi yang tinggi karena penggunaan kontrol terkomputerisasi yang mengawasi pergerakan benda kerja dan alat pemotong. Kontrol terkomputerisasi ini mempertimbangkan setiap sudut desain Anda, memastikan prototipe yang dihasilkan adalah replikanya.
Alasan lain mengapa CNC bagus untuk pembuatan prototipe adalah kecepatannya. Hal ini sangat berbeda dengan proses seperti pencetakan Injeksi, yang mana produsen dan pengembang produk harus menunggu beberapa bulan hingga toleransi dan cetakan siap.
Dengan sistem CNC, pembuatan prototipe dimulai dengan membuat model CAD 3D dari produk akhir dan mengubahnya menjadi file CAM. File CAM berisi Kode G, yang mengontrol pergerakan mesin CNC selama proses pembuatan prototipe.
Ada berbagai prototipe operasi pemesinan CNC yang tersedia bagi produsen. Pengoperasian spesifik yang dipilih untuk suatu desain sering kali bergantung pada beberapa faktor, termasuk spesifikasi desain dan bahan yang digunakan.
Di bawah ini adalah operasi pemesinan prototipe CNC yang umum.
Operasi ini melibatkan pembuatan prototipe dengan bantuan mesin penggilingan. Proses penggilingan CNC bersifat subtraktif karena mesin memotong bahan dari benda kerja untuk membuat prototipe penggilingan CNC dengan berbagai geometri. Mesin milling dilengkapi alat pemotong multititik, dengan setiap titik pemotongan membuat potongan tajam dengan berbagai bentuk dan panjang pada benda kerja saat benda kerja berputar.
Kedalaman dan jenis potongan yang dibuat pada benda kerja dan sumbu yang digunakan mesin bergantung pada kompleksitas desain. Untuk presisi pemotongan yang lebih tinggi, mesin milling juga dilengkapi sumbu tambahan yang meningkatkan pergerakannya.
Proses ini melibatkan pembuatan prototipe menggunakan mesin bubut dengan alat bubut. Alat ini ideal untuk digunakan dalam pembuatan prototipe detail serta produk akhir dengan fitur silinder. Alat pemotong bubut berada dalam keadaan diam dalam operasi pemesinan ini sementara benda kerja berputar di dekatnya.
Berbeda dengan mesin milling, mesin bubut membuat bagian-bagian silinder menggunakan alat pemotong satu titik untuk menghilangkan material dari batangan batangan. Pembubutan CNC sangat ideal untuk membuat fitur linier pada bagian luar prototipe, serta slot, ulir, dan lancip pada tepi bagian dalamnya.
Ini adalah operasi pembuatan prototipe cepat yang lebih serbaguna, ideal untuk membuat prototipe dengan spesifikasi kompleks, karena memerlukan lebih banyak sumbu dibandingkan operasi konvensional. Di sini ada mesin 4 sumbu, 5 sumbu, dan hingga 9 sumbu. Selain itu, semakin tinggi jumlah sumbu yang dipertimbangkan oleh mesin, semakin tinggi kemampuannya dalam memberikan toleransi yang tinggi dan bagian-bagian mesin yang sulit.
Mengenai apakah akan memilih proses CNC untuk prototipe Anda, berikut adalah beberapa keuntungan membuat prototipe melalui pemesinan CNC.
Pemesinan CNC memfasilitasi produksi prototipe dengan presisi, toleransi, dan akurasi tinggi. Ketepatan dan keakuratan ini disebabkan oleh kontrol terkomputerisasi yang ditempatkan pada pergerakan alat pemotong.
Karena proses pemesinannya akurat dan presisi, kesalahan atau kekurangan pada prototipe yang diproduksi biasanya berasal dari desain itu sendiri.
CNC untuk pembuatan prototipe cepat dilakukan dalam batch tunggal atau kecil sehingga produsen dapat menilai produk secara visual dan fungsional. Produksi dalam jumlah kecil adalah cara yang aman untuk melindungi produsen atau pengembang produk dari kehancuran finansial. Jika produsen menemukan cacat selama penilaian, kerugiannya akan minimal dibandingkan dengan mendeteksi cacat setelah produksi skala penuh.
Pembuatan prototipe CNC memiliki tingkat pengulangan yang tinggi. Dengan kata lain, menggunakan proses dan desain yang sama dengan yang digunakan dalam pembuatan produk jadi tertentu akan menghasilkan replika produk tersebut.
Selain itu, mesin prototipe CNC konsisten dan menawarkan tiruan yang tepat dari desain aslinya terlepas dari berapa banyak salinan yang diproduksi. Hal ini sangat berbeda dengan proses pembuatan prototipe lainnya seperti pencetakan injeksi, yang mana setelah beberapa kali pengulangan, nilai cetakan akan berkurang, sehingga menyebabkan perubahan kecil pada desain.
Meskipun ada batasan jumlah bahan yang dapat digunakan dalam proses pembuatan dan pemesinan seperti pencetakan 3D dan cetakan injeksi, pembuatan prototipe CNC menawarkan lebih banyak fleksibilitas. Dengan pembuatan prototipe CNC, berbagai material dapat dikerjakan dengan mesin, mulai dari plastik dan kayu hingga prototipe logam terkuat.
Opsi material yang dapat Anda gunakan dengan pemesinan prototipe CNC mencakup plastik seperti PS, LDPE, HDPE, PC, PP, PMMA, POM, PAGF, PCGF, ABS, dan Teflon.
Logam dan paduan logam yang ideal untuk pemesinan prototipe CNC meliputi aluminium, baja, baja tahan karat, magnesium, titanium, seng, tembaga, perunggu, dan kuningan.
Pembuatan prototipe menggunakan CNC merupakan proses yang menghemat waktu karena tidak memerlukan produksi cetakan dan prasyarat lainnya. Selain itu, modifikasi desain dapat dilakukan dengan cepat, karena pabrikan perlu memodifikasi file CAD dan CAM dan memproduksi prototipe lagi menggunakan mesin CNC.
Pembuatan prototipe dengan Pemesinan CNC tetap menjadi salah satu cara terbaik untuk menghasilkan prototipe, namun masih ada keterbatasan dalam menggunakan proses ini. Berikut adalah beberapa batasan tersebut;
Salah satu keterbatasan utama proses pembuatan prototipe CNC adalah ketidakmampuannya mengerjakan geometri interior. Hal ini terutama karena mesin hanya bekerja di bagian luar.
Dengan kata lain, akan sulit untuk menghasilkan prototipe yang memiliki komponen internal menggunakan pemesinan prototipe CNC. Untuk membuat prototipe dengan komponen internal, sebaiknya gunakan proses manufaktur aditif seperti pencetakan 3D yang bekerja dari dalam ke luar karena proses tersebut lebih baik dalam membuat geometri internal.
Mendesain file CAD dan menghasilkan file CAM darinya memerlukan pengetahuan teknis. Selain itu, menyiapkan dan mengoperasikan mesin CNC memerlukan beberapa keahlian. Pembuatan prototipe CNC memerlukan pengetahuan tentang prosedur pengujian, pendekatan inovatif, pengalaman, dan visi kreatif.
Selain itu, tidak semua pabrikan yang melakukan pemesinan CNC dapat membuat prototipe CNC tanpa pelatihan. Inilah sebabnya mengapa sering kali disarankan untuk melakukan outsourcing pekerjaan pemesinan prototipe CNC kepada para ahli seperti WayKen dengan pengalaman bertahun-tahun di industri pembuatan prototipe.
Pemesinan CNC menghilangkan material dari benda kerja selama pembuatan prototipe atau proses produksi, menjadikannya proses manufaktur yang subtraktif. Akibatnya, peningkatan jumlah bahan yang digunakan selama proses produksi akan meningkatkan biaya bahan.
Selain itu, karena sangat kecil kemungkinannya sebuah prototipe akan menjadi ideal pada percobaan pertama, hal ini menambah pemborosan material dan biaya terkait. Selain itu, karena kecil kemungkinannya untuk menjual sejumlah kecil prototipe yang diproduksi, meskipun prototipe tersebut memenuhi semua persyaratan teknis, hal ini tetap dianggap sebagai pemborosan material.
Biaya material yang dikeluarkan selama pemesinan prototipe CNC membuat prosesnya jauh lebih mahal dibandingkan pencetakan SLS 3D. Selain itu, dalam pembuatan prototipe, fokusnya sering kali pada detail dibandingkan pengoptimalan biaya, itulah sebabnya harga terkadang melambung tinggi.
Namun, harganya sering kali sepadan karena presisi dan akurasi prototipe lebih tinggi, serta jangkauan material lebih luas.
Pemesinan Prototipe CNC adalah salah satu proses pembuatan prototipe dengan penerimaan luas di setiap industri. Namun, beberapa industri menggunakan proses ini lebih sering dibandingkan industri lainnya; berikut beberapa industri tersebut.
Industri otomotif membutuhkan suku cadang dan model dengan presisi tinggi dan toleransi yang ketat. Bagian-bagian ini sering kali berkisar dari rem dan persneling hingga komponen suspensi dan bahkan roda. Semua suku cadang ini memerlukan toleransi yang sangat ketat untuk memastikan keselamatan kendaraan.
Industri ini membuat prototipe ini dan memasangkannya ke dalam kendaraan untuk memastikannya cocok dan berfungsi dengan baik sebelum produksi massal. Tanpa pemesinan prototipe CNC, akan sulit untuk mengembangkan prototipe otomotif yang secara konsisten sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.
Industri ini membutuhkan suku cadang dan peralatan dengan presisi dan akurasi mikroskopis. Industri medis juga menikmati keserbagunaan dalam pilihan material yang ditawarkan oleh pemesinan prototipe CNC dengan persyaratan untuk suku cadang yang terbuat dari logam dan plastik.
Selain itu, dengan kemajuan teknologi medis, terdapat kebutuhan akan prostetik, tabung biopsi, gunting bedah, penahan implan, dll., bagian-bagian yang memerlukan toleransi yang paling ketat. Proses pemesinan CNC memberi industri ini prototipe fungsional berkualitas tinggi dengan presisi dan akurasi tinggi.
Industri ini menggunakan teknologi pembuatan prototipe CNC untuk dua tujuan utama. Pertama, mengembangkan bagian-bagian dengan tingkat presisi dan akurasi yang tinggi. Alasan lainnya adalah untuk menguji kinerja suku cadang ini dan inovasi lain di industri dirgantara untuk mengetahui fungsinya, sehingga menjamin suku cadang tersebut tidak akan rusak saat pesawat mengudara. Suku cadang pesawat yang sering dibuat menggunakan pemesinan prototipe CNC antara lain manifold, bushing, airfoil, dll.
Departemen penelitian dan pengembangan (R&D) sebagian besar menggunakan teknologi ini dalam industri militer. Litbang militer menggunakan mesin prototipe CNC untuk memproduksi kendaraan perang, pesawat terbang, dan suku cadang lainnya. Mereka mengandalkan proses ini karena memfasilitasi produksi suku cadang dengan cepat terlepas dari kekerasan material yang digunakan.
Pembuatan prototipe CNC adalah metode andal yang digunakan oleh produsen untuk memastikan bahwa suku cadang memenuhi persyaratan dan presisi sebelum produksi massal. Ingin membuat prototipe CNC desain Anda? Berikut beberapa tips untuk Anda.
Meskipun desain yang rumit mungkin terdengar seperti ide yang bagus, namun biasanya tidak. Satu hal yang perlu diperhatikan tentang pemesinan prototipe CNC adalah semakin tinggi kompleksitasnya, semakin tinggi pula biaya pemesinan CNC. Selain biaya, diperlukan waktu yang lama untuk menyiapkan mesin untuk desain yang memerlukan beberapa sudut dan undercut, sehingga menambah waktu pengembangan.
Jadi, desain yang rumit meningkatkan biaya pengembangan produk dan waktu pemasaran Anda dengan meningkatkan waktu pengembangan.
Toleransi default seringkali merupakan praktik terbaik, yang dicapai setelah bertahun-tahun bekerja dengan material tertentu. Untuk mencapai toleransi yang lebih ketat mungkin memerlukan alat pemotong khusus dan perlengkapan tambahan, yang akan berdampak pada biaya produksi. Seringkali yang terbaik adalah membiarkan teknisi berpengalaman yang mengerjakan desain Anda memutuskan tingkat toleransi mana yang ideal untuk prototipe produk Anda.
Pertimbangkan karakteristik aksial dari alat pemotong atau mesin yang dikerjakan selama pemesinan CNC prototipe karena prosedur pemesinan beroperasi secara berputar. Mayoritas alat pemotong memiliki panjang pemotongan yang terbatas dan berbentuk bulat. Oleh karena itu, geometri pahat akan berdampak pada semua operasi pemotongan.
Yang lebih penting, Anda harus berkolaborasi dengan spesialis pembuatan prototipe CNC yang berpengalaman. Karena mereka dapat fokus pada penyederhanaan proses untuk membuat prototipe berkualitas tinggi. Spesialis juga mempertimbangkan batasan geometris dari proses pemesinan yang diperlukan untuk membuat desain prototipe yang diinginkan. Tanpa produsen prototipe yang berpengalaman, akan sulit mendapatkan manfaat dari pengembangan prototipe menggunakan pemesinan CNC.
Meskipun kedua prototipe ini memberikan representasi visual dari produk akhir, keduanya sangat berbeda satu sama lain. Berikut perbandingan kedua jenis prototipe tersebut.
Prototipe cetakan injeksi memiliki toleransi bagian mulai dari ±. 0,1 hingga 0,7 mm. Rendahnya tingkat toleransi yang diperoleh dengan prototipe cetakan injeksi disebabkan oleh penyusutan setelah injeksi.
Di sisi lain, prototipe mesin CNC memiliki tingkat toleransi yang sangat tinggi yaitu ± 0,01 mm, yang merupakan bukti presisi dan keakuratan proses pemesinan.
Prototipe cetakan injeksi biasanya terbuat dari plastik atau elastomer. Hal ini disebabkan proses produksinya membutuhkan bahan cair ke dalam cetakan untuk membentuk prototipe. Sebaliknya, prototipe Mesin CNC dapat berupa kayu, plastik, atau logam, bergantung pada bahan yang dipilih oleh pabrikan.
Meskipun proses pencetakan Injeksi dilakukan dengan presisi, prototipe yang dihasilkan mungkin memiliki cacat kecil seperti lengkungan, tanda tenggelam, garis aliran, garis las, tembakan vakum, celana pendek, dan pengaliran. Cacat ini berdampak negatif pada tampilan prototipe cetakan injeksi.
Di sisi lain, prototipe mesin CNC memiliki permukaan akhir yang lebih baik karena penggunaan perkakas ekstensif selama proses tersebut.
Meskipun keduanya merupakan proses pembuatan prototipe, keduanya sangat berbeda satu sama lain baik dalam metode maupun solusi yang diberikan. Selain itu, kedua proses tersebut memiliki kekuatan, kelemahan, dan skenario idealnya masing-masing. Namun, untuk artikel ini, berikut adalah perbandingan antara kedua proses tersebut;
Dibandingkan dengan pemesinan prototipe CNC, limbah material dari Pencetakan 3D cukup rendah. Pasalnya, 3D Printing hanya memanfaatkan material yang dibutuhkan saat proses pembuatannya. Di sisi lain, pemesinan CNC memotong material berlebih dari sebuah blok untuk mencapai bentuk yang diinginkan.
Proses CNC lebih mahal daripada pencetakan 3D. Perbedaan harga ini disebabkan banyaknya aksesoris yang dibutuhkan mesin CNC agar dapat berfungsi secara maksimal. Aksesori ini berkisar dari perlengkapan dan alat pemotong hingga sistem penyaluran cairan pemotongan.
Selain itu, tingginya biaya untuk memperoleh mesin prototipe CNC mempengaruhi biaya prototipe yang dihasilkan melalui proses pemesinan, sehingga menjadikannya jauh lebih mahal.
Pemesinan CNC mendukung material mulai dari kayu dan plastik hingga logam dan paduan. Sebaliknya, Pencetakan 3D umumnya mendukung termoplastik karena kemudahan pemanasan dan pembentukannya.
Mesin CNC memiliki toleransi ±0,01 mm, sedangkan teknologi pencetakan 3D tingkat berikutnya seperti DMLS (Direct Metal Laser Sintering) memiliki tingkat toleransi ±0,1 mm. Selain itu, mesin prototyping CNC menghasilkan komponen yang lebih tangguh dibandingkan yang diproduksi dengan Pencetakan 3D.
Teknologi mutakhir WayKen dan keahlian pembuatan prototipe CNC selama lebih dari 20 tahun memungkinkan kami memproduksi model CAD Anda secara optimal. Kami menyediakan layanan pemesinan CNC terpadu yang ahli mulai dari pemesinan prototipe presisi hingga proses produksi lengkap.
Kami dapat membuat prototipe berkualitas tinggi terlepas dari industri yang mematuhi spesifikasi yang diinginkan berkat pengalaman permesinan industri kami yang kaya. Cukup unggah file CAD Anda untuk menerima DfM dan penawaran harga.
Apa saja bahan untuk prototipe CNC?
Bahan untuk prototipe CNC adalah Logam:perunggu, seng, magnesium, titanium, tembaga, kuningan, baja tahan karat, dan aluminium.
Akrilik, ABS, PP, nilon, PC, Teflon, HDPE, LDPE, dan PVC adalah contoh bahan plastik yang cocok untuk pembuatan prototipe CNC.
Apakah ada pilihan yang lebih baik untuk pembuatan prototipe dibandingkan pemesinan prototipe CNC?
Pemesinan prototipe CNC adalah salah satu pilihan terbaik Anda jika Anda menginginkan prototipe yang sangat tahan lama. Namun, materi untuk tugas tersebut, seberapa kuat struktur prototipe yang Anda inginkan, dan beberapa kriteria lainnya akan memainkan peran penting dalam keputusan Anda untuk memilih proses pembuatan prototipe.
Faktor apa saja yang memengaruhi biaya pembuatan prototipe CNC?
Faktor-faktor yang mempengaruhi biaya pembuatan prototipe CNC meliputi kompleksitas desain, toleransi, dan pilihan material. Faktor lainnya termasuk jenis mesin CNC yang digunakan dan opsi finishing permukaan yang dipilih.
Proses manufaktur
Referensi ke Internet of Things (IoT) ada di mana-mana. Faktanya, sulit untuk menemukan apa pun yang ditulis dalam beberapa tahun terakhir terkait dengan manufaktur cerdas, transformasi rantai pasokan, logistik, otomatisasi pabrik, atau pengumpulan data yang tidak merujuk pada IoT atau internet indu
Wawancara dengan Tracy Rausch, CEO, DocBox Baru-baru ini, saya menghadiri sebuah acara di Boston yang diadakan oleh Object Management Group dengan topik Manajemen Mutu End-to-End dalam Perawatan Kesehatan. Selama konferensi, saya dapat terhubung dengan Tracy Rausch, CEO DocBox. Selama 10 tahun ter
Pernahkah Anda mendengar tentang mengangkat magnet? Jika demikian, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana cara kerjanya. Magnet pengangkat menghasilkan medan magnet yang sama seperti semua magnet lainnya. Mereka dikenal sebagai magnet pengangkat, karena dirancang khusus untuk mengangkat benda berat.
Toray Industries Inc. (Tokyo, Jepang) telah mengembangkan prepreg plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP) untuk aplikasi kedirgantaraan tingkat lanjut. Perusahaan mengatakan itu memanfaatkan teknologi informatika material — teknik yang menggabungkan pembelajaran mesin, kepadatan teoretis, simulas
