프로토타입 CNC 가공이란 무엇인가요?

Steve Yang

6개월 ago

프로토타입 CNC 가공이란 무엇인가요?

프로토타입 가공은 다음과 같은 이점을 제공합니다. 제품 개발 아이디어를 현실로 구현합니다. CNC 기계와 같은 컴퓨터 제어 장치를 적용하여 디자인의 실제 모델이나 프로토타입을 만듭니다.

컴퓨터 청사진을 실제 제품으로 변환하는 것으로 생각하면 다음과 같습니다. 3D 프린팅 하지만 많은 중요한 이점이 있습니다:

신속한 프로토타이핑: 수작업이나 다른 표준 방법보다 빠르게 프로토타입을 제작할 수 있습니다.
정확도 향상: 프로토타입 가공은 엄격한 공차를 가진 프로토타입에 정밀한 측정과 복잡한 디테일을 제공합니다. 프로토타입 가공은 이러한 사양의 정확성을 보장합니다.
향상된 소재 선택: 플라스틱과 금속(강철, 알루미늄)과 같은 다양한 소재를 사용하여 적합한 결과를 보장합니다. 완성된 디자인과 동일한 플라스틱으로 휴대폰 케이스 프로토타입을 만들어 착용감과 수명을 테스트할 수 있습니다.
실용적인 프로토타입: Create functional designs that enable structure, fit, and function testing. Consider a functioning model of a new surgical tool prototype. CNC machining allows you to test the tool’s grip, mobility, and interaction with simulated tissue.

CNC 부품 프로토타입 제작: 재료, 디자인 시간 및 예상 비용

재료	설계 시간(시간)	예상 비용 범위
알루미늄(6061)	2-4	$50 – $200
아크릴	1-3	$30 – $150
황동	3-5	$100 – $300
스테인리스 스틸(304)	4-6	$150 – $400
ABS 플라스틱	1-2	$20 – $100
폴리카보네이트(PC)	2-3	$30 – $150
폴리프로필렌(PP)	1-2	$25 – $125
고밀도 폴리에틸렌(HDPE)	1-2	$20 – $100

프로토타입 가공 를 사용하면 디자인 아이디어의 실제 사본을 빠르고 정확하게, 적절한 재료로 제작하고 테스트할 수 있습니다. 이를 통해 성공적인 최종 제품을 보장하고 제품 개발 프로세스.

이 글에서는 다양한 애플리케이션에 권장되는 5가지 빠른 프로토타입 제작 방법을 살펴봅니다. 디자인 평가, 테스트 및 생산 프로세스에서 프로토타입의 중요성은 무엇인가요? 개념 증명, 크라우드 펀딩 캠페인, 전체 생산으로 가는 가교 등 프로토타입의 다양한 용도에 대해 언급합니다.

5가지 신속한 프로토타입 제작 방법

CNC 가공

CNC 가공 적합 정밀한 공차를 가진 기계식 솔리드 부품이 필요한 프로젝트에 적합합니다. 다양한 재료로 작업할 수 있으며 빠른 처리 시간을 제공합니다. 그러나 벽이 얇거나 캐비티가 깊은 디자인에는 적합하지 않을 수 있습니다.

폴리우레탄 진공 주조(VC):

이 방법은 실리콘 고무 몰드와 주조 수지를 사용하여 실제 생산 품질에 가까운 플라스틱 부품을 제작합니다. 재료 특성, 마감 및 중공 형태에서 다양한 기능을 제공합니다. 하지만 실리콘 몰드의 수명은 제한적입니다.

스테레오리소그래피(SLA):

이 확립된 3D 프린팅 방법은 UV 레이저를 사용하여 액체 수지를 경화시켜 고체 플라스틱 프로토타입으로 만듭니다. 우수한 표면 마감과 다양한 레진 옵션을 제공하지만 재료 특성으로 인해 후처리 단계와 특수 보관이 필요합니다.

용융 증착 모델링(FDM):

The most popular 3D printing method, FDM uses plastic filaments to create prototypes layer by layer. It’s cost-effective and readily available, but its lower resolution may require more finishing work.

파우더 베드 퓨전:

이 방법에는 선택적 레이저 소결(SLS)과 멀티젯 퓨전(MJF)이 포함됩니다. 두 방법 모두 분말 재료를 사용하여 프로토타입을 제작합니다. SLS는 자체 지지 부품, 효율적인 빌드 볼륨 사용, 재료 비용 절감 등의 이점을 제공합니다.

기계 가공의 프로토타이핑

CNC 부품 프로토타입 제작

CNC (컴퓨터 수치 제어) 가공은 제품 개발 비즈니스에 혁신을 가져온 최신 제조 방식입니다. 수작업으로 재료를 성형하는 다른 전통적인 방법과 달리 CNC 가공은 컴퓨터의 놀라운 정밀도와 제어 능력을 필요로 합니다. CNC 가공 는 솔리드 블록에서 재료를 추출하여 원하는 최종 모양으로 성형하는 방식으로 작동합니다. 이 작업은 미리 정의된 지침이나 코딩을 사용하여 수행됩니다. 사람의 기술에만 의존하는 것이 아니라 정확한 디지털 계획에 따라 조각가가 끌을 사용하는 것처럼 작동하는 CNC 기계를 생각해보십시오.

디자인

이 과정은 CAD 파일과 프로토타입의 청사진으로 시작됩니다. 최종 제품의 치수, 크기 및 모양에 대한 정확한 세부 정보를 제공합니다.

G코드 번역

CAD 파일이 있는 경우, G-코드 특수 소프트웨어를 사용하여 CNC 기계가 이해할 수 있는 언어로 번역합니다. G 코드는 기계에 절삭 공구를 움직이고 물체에서 재료를 제거하도록 지시하는 인코딩된 지침 또는 명령 집합입니다.

경로를 따라가세요:

공구 경로 G 코드는 절삭 공구가 이동해야 하는 전체 모양과 특정 경로를 정의합니다. 이러한 경로는 다음과 같이 알려져 있습니다. 도구 경로. 이를 통해 기계가 재료를 빠르고 효율적으로 추출하여 최종 형상을 생성할 수 있습니다.

여러 작업을 위한 여러 도구

프로토타입이 얼마나 복잡한지에 따라 이 CNC 가공 분야에서는 다양한 방법을 사용할 수 있습니다. 두 가지 표준 방법은 다음과 같습니다:

CNC 밀링

CNC 밀링은 다용도로 사용할 수 있는 방법입니다. 이 방법은 회전하는 절삭 공구를 사용하여 고정된 공작물에서 재료를 제거합니다. CNC 밀링에는 다양한 유형이 있습니다. 가장 일반적인 밀링은 3축입니다. 3축을 사용하면 X, T 및 Z 축을 따라 이동할 수 있습니다. 다른 고급 밀링 유형으로는 4축 및 5축이 있습니다. 이러한 밀링 유형은 회전 기능이 뛰어납니다. 더 복잡하고 고급 지오메트리를 만들 수 있습니다. 다양한 각도와 곡면을 가진 물체에 가장 적합합니다.

CNC 터닝은 샤프트, 실린더, 기어와 같은 회전 요소를 만드는 데 잘 알려진 방법입니다. 공작물은 고정된 절삭 공구로 회전합니다, 원하는 모양을 얻기 위해 재료를 제거합니다.

이러한 기본 개념을 통해 CNC 가공은 매우 정확하고 가치 있는 프로토타입을 제작할 수 있는 무한한 아이디어를 발견할 수 있습니다. 프로토타입 CNC 가공은 다양한 도구와 기술로 작동하며 제품 개발을 완전히 변화시킵니다.

CNC 밀의 부품

CNC 가공은 첨단 기술, 마술의 예술처럼 보이지만 기본 요소에 대해 더 잘 알면 더 명확한 이미지를 얻을 수 있습니다. 다음은 CNC 밀의 주요 구성 요소에 대한 개요입니다:

머신 컬럼 및 베이스: 그리고 machine’s base and column 견고한 작업대와 동일한 목적을 수행합니다. 정밀하고 유연한 움직임과 가공 절차를 위한 강력한 기반을 제공합니다.
스핀들 및 절단 도구: 절삭 공구를 지탱하는 고속 모터인 스핀들을 생각해 보십시오. 이러한 동적 힘이 함께 작용하여 공작물에 필요한 모양을 만들어냅니다. 절삭 공구는 스핀들이 고속으로 회전하는 동안 재료를 제거합니다.
NC 제어 장치: 제어 장치는 디지털 청사진인 G코드 지침을 읽어 축과 스핀들의 회전을 제어합니다. 전체 가공 공정의 지휘자 역할을 합니다.
X, Y, Z축(3축 밀링): 이 세 개의 선형 축(왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 X축, 앞뒤로 이동하는 Y축, 위에서 아래로 이동하는 Z축)이 있습니다. 이를 통해 커팅 도구를 완벽하게 움직일 수 있습니다. 간단히 말해서 절단 도구 precisely where it’s supposed to be to remove material.
작업 테이블 및 비품: 작업 테이블은 가공 중에 공작물을 안전하게 고정합니다. 프로젝트를 고정하는 클램프라고 생각하세요. 픽스처는 복잡한 부품이 가공 공정 중에 안정적으로 유지되도록 지지하는 데 유용한 도구이기도 합니다.

프로토타입 CNC 가공이 최고의 옵션인 이유는 무엇인가요?

제조업에서는 모든 결정이 중요합니다. 프로토타입 CNC 가공은 많은 장점으로 인해 프로토타입 제작 공정에서 독보적입니다.

왜 프로토타입 CNC 가공이 작업에 가장 적합한 선택일까요? 많은 프로토타입 CNC 가공의 이점. 일부는 아래에 나와 있습니다.

정밀도의 신뢰성

CNC 가공 는 정밀한 치수의 제품을 제작할 수 있다는 점에서 주목할 만합니다. 이는 정밀한 공차가 필요한 프로토타입에 특히 필요합니다. 프로토타입 CNC 가공은 프로토타입이 완제품의 특정 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.

예를 들어, 새로운 엔진 부품의 프로토타입은 조금만 문제가 있어도 성능 문제에 직면할 수 있습니다. 치수 공차. 프로토타입 CNC 가공은 다음을 보장합니다. 정밀 가공 그리고 높은 정확도 완벽한 성능을 위해

재료 선택

CNC 가공은 특정 재료로 제한된 프로토타이핑 공정에 비해 뛰어난 재료 다양성을 제공합니다. 복합 재료, 다양한 플라스틱(ABS 및 나일론 포함), 금속(강철, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등)과 같은 다양한 재료에 사용할 수 있습니다. 이를 통해 최종 제품과 거의 일치하는 재료 특성을 가진 프로토타입을 만들 수 있습니다.

새 휴대폰 케이스를 제조한다고 생각해 보세요. CNC 가공을 사용하면 최종 제품과 동일한 플라스틱으로 작업할 수 있으므로 강도와 촉감을 보다 정확하게 비교할 수 있습니다.

실제 프로토타입

One of CNC machining’s most significant advantages is its capacity for making functional prototypes. CNC machining allows you to create prototypes that can endure extreme 제조 가능성 테스트 for shape, fit, and even function, compared to traditional processes that could result in non-functional models. This allows you to judge your design’s performance in real-world circumstances.

Think about creating a working model of an innovative healthcare prototype using CNC machining. This allows you to test the device’s grip, mobility, and contact with simulated tissue.

효율성 향상

제품 개발은 시간이 많이 소요되는 활동입니다. CNC 가공은 빠른 처리 시간에 탁월합니다. 주조나 수공예와 같은 기존 방식에 비해 프로토타입을 빠르게 제작할 수 있으므로 다음과 같은 이점이 있습니다. 의 빠른 주기 디자인 변경.

Digital and modern technology is the key to CNC machining’s success. Because prototypes are made using digital CAD models, they are easy to customize.

더 나은 디자인 반복 특정 요구 사항에 따라 CAD 파일을 업데이트해야 합니다. CNC 기계는 사양을 충족하는 새로운 프로토타입을 신속하게 제작합니다. CNC 가공의 이러한 다재다능함은 다양한 선택지를 분석하고 설계 프로세스를 가속화할 수 있게 해줍니다.

프로토타입 CNC 가공의 응용

프로토타입 CNC 가공의 다목적성은 많은 산업을 지원합니다. 또한 뛰어난 정확성과 기능성으로 아이디어를 실현하는 데 도움이 됩니다.

다음은 가장 일반적인 CNC 가공의 응용 분야:

항공우주 및 방위

CNC 가공은 까다로운 항공우주 및 방위 분야의 발전을 위한 방법을 제공합니다. 복잡하고 정밀한 제품을 생산하는 데 필요합니다. 국방 프로토타입 우주선, 비행기, 필수 군사 장비에 사용됩니다. 새로운 로켓 엔진 부품 프로토타입을 상상해 보세요. CNC 가공은 성능과 안전성을 극대화하는 데 필요한 정밀한 디테일과 공차를 보장합니다.

자동차 및 운송

프로토타입 CNC 가공은 자동차 및 운송 산업에서 아이디어를 도로에서 사용할 수 있는 현실로 만드는 데 필수적입니다. 다음을 생산합니다. 자동화 프로토타입 차체 섹션과 피스톤 및 기어와 같은 엔진 부품에 사용됩니다. 이를 통해 엔지니어는 대량 생산을 시작하기 전에 모양, 기능, 착용감을 테스트할 수 있습니다.

의료 장비

의료 개발 분야에서는 정밀도가 필수적입니다. CNC 가공은 매우 정확하고 안전한 제품을 만들 때 유용합니다. 의료 기기 프로토타입 수술용 장비 및 기기용 새로운 수술용 드릴 프로토타입을 생각해 보십시오. CNC 가공은 정밀한 측정과 민감한 의료 절차를 위한 완벽한 표면을 보장합니다.

가전 및 전자 제품

우리가 매일 사용하는 많은 최신 가전제품과 기기는 CNC 가공된 프로토타입으로 시작됩니다. 이 접근 방식을 통해 다음과 같은 제품을 만들 수 있습니다. 어플라이언스 프로토타입, 인클로저, 심지어 작업 소비자 가전 프로토타입.

결론

프로토타입 CNC 가공은 제품 개발 프로세스에서 혁신적인 힘을 발휘합니다. 탁월한 정밀도, 재료 변형, 기능적인 프로토타입 제작 기능을 제공하여 설계 프로세스를 가속화하고 혁신을 촉진합니다. 그리고 CNC 가공의 미래 는 매우 밝습니다. 앞으로도 CNC 가공은 계속 발전할 것입니다. 고급 CNC 기술 결합할 수 있는 기회를 제공합니다. 적층 제조 통합 더욱 자동화되고 완벽해졌습니다.