Como o fresamento CNC substituiu o EDM por um punção ejetor

Um caso de usinagem envolvendo um punção ejetor M333, onde SENLAN reduziu o tempo de fabricação em aproximadamente 20% sem alterar o requisito CTQ original de ±0,005 mm do cliente.

A princípio, o EDM parecia a escolha mais segura para este perfurador ejetor.

A área de moldagem e a geometria do contato plástico não eram simples. A EDM poderia produzir o formato necessário, mas também exigia a preparação do eletrodo, outra transferência de processo e uma rota de usinagem mais longa.

Antes de seguir a rota original, a equipe de engenharia de SENLAN parou para revisar uma questão prática:

Esse recurso realmente requer EDM ou o mesmo requisito de desenho pode ser alcançado com fresamento CNC?

Depois de revisar as superfícies funcionais, o acesso à ferramenta, as referências de referência e as dimensões do CTQ, a equipe ajustou a sequência de usinagem. A área originalmente atribuída à EDM foi substituída por uma solução fresada CNC.

O requisito CTQ de ±0,005 mm especificado no desenho do cliente não foi relaxado. Após a usinagem, as dimensões críticas foram verificadas pela CMM e registradas no relatório dimensional.

Com base na comparação interna do projeto, o lead time de fabricação foi reduzido em aproximadamente 20%. A remoção da operação dependente de EDM também reduziu as transferências de processos e ajudou a levar o componente para a inspeção final mais cedo.

Visão geral do projeto

Por que o EDM foi originalmente selecionado

O primeiro plano de processo era tecnicamente viável.

A eletroerosão é frequentemente considerada quando um componente do molde contém difícil acesso à ferramenta, recursos estreitos, geometria interna nítida ou superfícies que parecem arriscadas para usinar com ferramentas de corte convencionais.

Para este punção ejetor, a área de moldagem e a geometria de contato plástico fizeram com que a EDM parecesse ser a rota de menor risco. Ele poderia produzir a forma necessária sem aplicar força de corte direta ao recurso.

No entanto, a rota também introduziu trabalho adicional:

• projeto e preparação de eletrodos;

• uma configuração adicional e transferência de processo;

• tempo de espera entre operações CNC e EDM;

• verificações mais dimensionais entre processos;

• um ciclo de usinagem geral mais longo.

EDM poderia fazer o recurso. A questão mais útil era se isso era necessário para o requisito funcional real.

Para uma explicação mais ampla de quando as características do molde endurecido devem ser fresadas, usinadas por EDM ou manuseadas através de uma rota combinada, leia como avaliar rotas CNC e EDM para peças de molde de aço endurecido .

O que a equipe de engenharia revisou

A equipe não mudou o processo simplesmente porque o fresamento CNC parecia mais rápido. A rota revisada primeiro teve que ser verificada em relação à função da peça e aos requisitos de inspeção.

A revisão cobriu:

• as superfícies de moldagem e contato com plástico;

• as dimensões do CTQ especificadas no desenho do cliente;

• acesso da ferramenta de corte ao recurso;

• o sistema de referência e direção de configuração;

• o efeito do material M333 e da dureza 48 HRC na usinagem;

• a condição de superfície necessária;

• a capacidade de inspecionar os recursos críticos após a usinagem.

A análise mostrou que o recurso não precisava permanecer dependente do EDM. Ao ajustar a abordagem de usinagem e a sequência de operação, o fresamento CNC pode ser usado sem alterar a função pretendida do punção ejetor.

Este foi um ajuste de capacidade de fabricação, não uma redução no padrão de desenho.

Rota Original vs Rota Otimizada

A rota otimizada não significava que o EDM fosse inadequado em geral. Isso significava que a EDM era desnecessária para esta área específica após a revisão dos requisitos funcionais e dimensionais.

Verificação do CMM após a mudança do processo

Um processo mais rápido só importa se a peça ainda funcionar no molde.

Após fresamento e acabamento CNC, o punção ejetor foi inspecionado pela CMM. O desenho do cliente especificou uma tolerância CTQ de ±0,005 mm, e as características críticas medidas foram registradas no relatório dimensional para revisão do projeto.

A aceitação final foi baseada no desenho aprovado, no escopo de inspeção acordado e nos resultados dimensionais – e não em uma reivindicação geral de precisão.

O que este caso mostra sobre a revisão do processo de componentes de molde

Um desenho define o que deve ser fabricado, mas nem sempre define a rota de fabricação mais eficiente.

Neste projeto, o EDM foi um método viável. O valor da engenharia veio da revisão se isso era necessário para as superfícies funcionais reais.

Em outros projetos, o mesmo tipo de revisão pode revelar oportunidades práticas como:

• recursos que podem ser movidos de EDM para usinagem CNC;

• geometria que pode ser ajustada para melhor acesso à ferramenta;

• transferências desnecessárias de processos;

• requisitos de inspeção que deveriam ser planejados antecipadamente;

• maneiras de reduzir o lead time de fabricação sem alterar os requisitos de CTQ.

A melhoria veio da seleção de um método de usinagem mais adequado e não da redução do padrão.

Avaliações semelhantes podem ser relevantes para punções ejetoras, insertos de núcleo, insertos de cavidade, núcleos de rosca, buchas, buchas e peças de reposição. Categorias de fabricação relacionadas estão disponíveis na página de componentes de molde personalizados .

Se o seu punção ejetor ou componente de molde depende de um longo tempo de EDM, SENLAN pode revisar o desenho e a rota do processo atual antes de cotar. Veja o que enviar para análise .

O que enviar para uma revisão de otimização de processos

Uma revisão útil do processo requer mais do que uma foto do produto ou uma solicitação geral para reduzir custos.

Os compradores devem fornecer:

• Desenho 2D com tolerâncias e referências de dados;

• Arquivo 3D STEP, STP, X_T ou IGES;

• grau de material;

• exigência de dureza;

• Dimensões do CTQ;

• superfícies funcionais e de contato plástico;

• rota de usinagem atual, se conhecida;

• requisitos de acabamento superficial;

• escopo da inspeção e requisitos de relatório;

• informações de montagem ou encaixe;

• quantidade e expectativa de entrega.

Com esses detalhes, SENLAN pode revisar se a rota atual é realmente necessária antes da cotação ou do início da produção.

Perguntas frequentes

Por que a EDM foi selecionada no processo original?

A área de moldagem e a geometria de contato plástico pareciam de difícil acesso com ferramentas de corte convencionais. A EDM foi, portanto, considerada uma rota tecnicamente viável e de menor risco antes da revisão detalhada de engenharia.

Qual processo substituiu o EDM neste caso?

A fresagem CNC substituiu a operação dependente de EDM para a área revisada.

A tolerância de ±0,005 mm foi alterada?

Não. O desenho do cliente ainda exigia uma tolerância CTQ de ±0,005 mm. O processo de usinagem mudou sem aumentar a tolerância permitida.

Como o punção ejetor foi inspecionado?

O punção ejetor concluído foi inspecionado pela CMM e os resultados dimensionais foram registrados no relatório do projeto. A aceitação final seguiu o desenho aprovado e os requisitos de inspeção acordados.

O que exatamente foi reduzido em 20%?

Com base na comparação interna do projeto, o lead time de fabricação foi reduzido em aproximadamente 20%. O caminho mais curto reduziu a preparação do eletrodo e as transferências de processo, ajudando o componente a passar para a inspeção final mais cedo.

Cada recurso EDM pode ser alterado para fresamento CNC?

Não. A viabilidade depende do acesso à ferramenta, geometria, material, dureza, tolerância, requisitos de superfície, controle de referência e escopo da inspeção. Cada componente requer uma revisão de engenharia individual.

Solicite uma revisão do processo de perfuração do ejetor

Se um componente do molde requer atualmente um longo tempo de eletroerosão, preparação de eletrodos ou múltiplas transferências de usinagem, envie o desenho, o material, a dureza, as dimensões do CTQ, as superfícies funcionais, a rota do processo atual e os requisitos de inspeção.

SENLAN pode revisar se a rota existente é necessária ou se um método de usinagem mais direto pode atender aos mesmos requisitos de desenho acordados.

Envie seu desenho para revisão de engenharia

Nota importante

Este artigo descreve uma revisão de engenharia específica do projeto. A adequação do fresamento CNC, EDM ou outro método de fabricação depende da geometria do componente, material, dureza, tolerância, requisitos de superfície, controle de referência e escopo de inspeção.

A redução de aproximadamente 20% no lead time de fabricação é baseada na comparação interna de SENLAN para este projeto. Não deve ser tratado como um resultado padrão para todos os componentes do molde.

A aceitação final do componente segue o desenho aprovado, a inspeção dimensional acordada e os requisitos do projeto especificados pelo cliente.