맞춤 가공 프로젝트를 경쟁력 있는 견적을 위해 준비하는 방법

최근 맞춤 부품 설계를 구상했거나 특수 요구 사항이 있는 부품을 제조해야 하나요? 그렇다면 다음 단계는 제조업체를 고용하고 3D CAD(컴퓨터 지원 설계) 파일을 보내고 공정한 제품 견적을 받고 제품을 제조하는 것뿐일까요? 정확히 그렇지는 않습니다.

사실 제품이 처음부터 제조를 위해 올바르게 설계되지 않으면 많은 것이 잘못될 수 있습니다. 예를 들어, 막대한 제조 비용이나 제품을 무용지물로 만드는 결함이 발생할 수 있습니다. 따라서 3D CAD를 생성하고 제조업체에 연락하기 전에 먼저 이해해야 할 여러 사항과 설계 팁이 있습니다.

이 글은 이 모든 것과 그 이상을 다룹니다. 프로젝트 견적을 준비하는 데 도움이 되는 가이드 역할을 합니다.

제조 공정 이해하기

제조업체가 제품을 제작하는 데 사용할 제조 기술과 공정을 이해하면 해당 기술로 쉽게 제작할 수 있는 제품 설계를 만드는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 오늘날 가장 인기 있는 두 가지 제조 방법인 CNC 가공과 3D 프린팅은 작동 모드가 다르며 맞춤 제품 설계 시나리오에 대한 적합성도 다릅니다.

CNC 가공은 감산 제조 공정입니다. 즉, 원하는 제품이 형성될 때까지 공작물에서 재료 부분(절삭 공구 사용)을 제거하는 과정입니다. 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기술을 사용하여 절삭 공구와 공작물의 움직임을 자동화하여 원하는 제품을 만듭니다. 반면 3D 프린팅은 적층 제조 공정입니다. 원하는 제품이 형성될 때까지 재료를 층별로 추가하는 과정입니다.

CNC 가공 공정은 경사 절단, 캐비티, 오프센터 홀 및 기타 복잡한 특징을 특징으로 하는 복잡한 맞춤 제품 설계 생성에 이상적입니다. 3D 프린터도 이러한 부품을 동일하게 만들 수 있지만 재료 옵션이 제한적입니다(플라스틱과 일부 금속). 따라서 특정 플라스틱 프로토타입이나 복잡한 부품의 경우 CNC 가공보다 3D 프린팅을 선택하는 것이 합리적입니다.

자세히 보기: CNC 가공 vs. 3D 프린팅

맞춤 CNC 가공을 위한 설계 가이드라인

고품질 부품을 달성하고 제조 비용을 줄이는 데 도움이 되는 몇 가지 유용한 설계 가이드라인입니다.

#1 캐비티

캐비티와 포켓의 깊이가 캐비티 너비의 4배 미만이 되도록 설계해야 합니다. 이는 엔드 밀 공구의 절삭 길이가 제한되어 있어 깊이-너비 비율이 작은 캐비티를 제작할 때 공구 편향과 진동이 발생할 수 있기 때문입니다.

그림 1: 캐비티 설계

 

그러나 제품 설계에 더 큰 깊이-너비 비율이 필요한 경우 특수 절삭 공구가 필요할 수 있으며 추가 제조 비용이 발생할 수 있습니다.

#2 벽 두께

얇은 벽은 CNC 가공 중 진동하기 쉬워 가공 부품의 달성 가능한 공차와 정확도를 낮춥니다. 따라서 일반적으로 금속 부품은 최소 벽 두께 0.8mm, 플라스틱 부품은 최소 벽 두께 1.5mm로 설계해야 합니다.

그림 2: 금속 및 플라스틱 부품의 벽 두께 요구 사항

 

더 얇은 벽을 달성하는 것은 가능하지만 일반적으로 추가 제조 비용이 발생합니다.

#3 홀

홀은 표준 직경으로 설계해야 합니다. 이렇게 하면 표준 드릴 비트 크기를 사용하여 홀을 만들고 특수 엔드 밀 공구의 필요성을 없앨 수 있습니다. 또한 홀 깊이가 엔드 밀 공칭 직경의 4배 미만이 되도록 하여 공구 편향을 최소화하는 것이 좋습니다.

그림 3: 홀 설계

 

#4 공차

공차는 가공 부품 크기에서 허용 가능한 변동량으로, 여전히 제대로 기능하도록 합니다.

제품 설계자는 일반적으로 물리적 치수의 허용 가능한 변동 한계를 명시하여 제조업체에 공차를 지정합니다. "±" 기호(발음: "플러스 또는 마이너스")와 값을 동반하여 공차를 지정할 수 있습니다. 예: ±0.05mm. 예를 들어, 직경 21±0.25mm의 두 개 홀(그림 4 참조)이 있는 부품을 제작할 계획이라고 가정해 봅시다.

그림 4: 엔지니어링 공차

 

이 시나리오에서는 표준 직경 값보다 0.25mm 더 많거나(또는 적게) 허용한다는 의미입니다. 따라서 제조업체가 직경 21.25mm 또는 20.75mm의 홀을 제작하더라도 부품의 올바른 기능에 영향을 주지 않습니다.

CNC 머신은 가장 정확한 제조 기술 중 하나로 최대 ±0.04mm의 엄격한 공차를 달성할 수 있습니다. 그러나 더 엄격한 공차 요구 사항은 일반적으로 더 높은 제조 비용을 초래한다는 점을 명심하세요.

이상적인 표면 마감 선택

CNC 가공 공정은 감산적이지만 훌륭한 표면 마감의 부품을 생산하는 데 탁월합니다. "가공된 그대로" 표면 마감은 CNC 머신에서 바로 나온 가공 부품을 의미합니다. 이 부품은 제조 공정의 정확도를 유지하며 추가 비용이 필요하지 않습니다.

그림 5: 가공된 그대로의 밀링 부품

부품에 양극 산화나 분체 도장 같은 추가 후처리 옵션이 필요한 경우 제조업체로부터 더 높은 프로젝트 견적을 예상할 수 있습니다.

그림 6: 양극 산화 알루미늄 마감 부품

 

분체 도장 마감 부품

 

자세히 보기: 양극 산화 알루미늄 마감.

맞춤 CNC 가공: Gensun이 도와드립니다

이제 맞춤 가공과 제품 설계 팁에 대해 좀 더 알게 되었으니, 프로젝트 견적과 제품 개발 성공이 제품 설계에 달려 있다는 데 동의하실 것입니다. 그래서 제품 설계를 검토하고 무엇이 최선인지 조언해 주는 제조업체와 협력해야 합니다.

Gensun 정밀 가공은 아시아 전역에서 맞춤 CNC 가공 서비스를 제공하는 선도적인 업체입니다. 제품을 처음부터 올바르게 완성할 수 있는 고도로 자격을 갖춘 엔지니어, 기술자, 품질 관리 전문가 팀을 보유하고 있습니다. 고객의 최선의 이익을 염두에 두고 있으므로 견적 도구를 사용하여 3D CAD 파일을 업로드하고 견적을 요청하며 고도로 자격을 갖춘 엔지니어와 제조 프로젝트를 논의하세요.

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참고: 이 기사는 2021년 2월에 처음 게시되었으며 2022년 5월에 업데이트되었습니다.