Ein Startup für medizinische Geräte in Deutschland schickte Zeichnungen an drei CNC-Werkstätten und wählte das günstigste Angebot für 500 Titanbrackets aus. Die Teile kamen mit zwei Wochen Verspätung an und jede Halterung entsprach nicht den Spezifikationen: Die Loch-zu-Loch-Position war um 0,03 mm verschoben, was für die allgemeine Bearbeitung in Ordnung ist, für ein Gehäuse für chirurgische Instrumente jedoch inakzeptabel ist. Das Startup hatte den Preis pro Teil verglichen, nicht die Maschinenkapazität, Messausrüstung und Qualitätszertifizierungen. Bevor Sie die Bestellung für die hochpräzise CNC-Bearbeitung freigeben, führen Sie die folgenden sechs Prüfungen durch, denn hochpräzise CNC-Bearbeitung ist keine Ware, die Sie austauschen können, sobald die Teile am Fließband sind.
Maschinenfähigkeit: 5-Achsen, Schweizer Drehmaschinen und welche Toleranzen sie tatsächlich einhalten
Beginnen Sie mit der Maschine, nicht mit dem Preis. Ein standardmäßiger 3-Achsen-Fräser kann bei den meisten Merkmalen ±0,01 mm halten; Ein 5-Achsen-Bearbeitungszentrum kann ±0,005 mm auf komplexen 3D-Oberflächen halten; Eine Langdrehmaschine kann bei Drehteilen mit kleinem Durchmesser ±0,002 mm halten. Fragen Sie den Lieferanten nach dem tatsächlichen Maschinenmodell (DMG MORI, Mazak, Haas, Citizen), dem Spindelrundlauf und dem Verfahrbereich. Ein Luft- und Raumfahrtkäufer in Frankreich bestellte einmal 2.000 Aluminiumgehäuse bei einem Geschäft, das auf seiner Website „hochpräzise CNC-Bearbeitung“ behauptete; Die Werkstatt verfügte nur über 3-Achsen-Fräsmaschinen und die 5-Achsen-Oberflächen wurden an einen Subunternehmer ausgelagert, was drei Wochen kostete und die Kosten um 40 % erhöhte. Faustregel: Arbeiten Sie nur mit einem Lieferanten zusammen, der im Angebot das genaue Maschinenmodell nennt, nicht nur „Präzisionsausrüstung“.
Messung und Inspektion: CMM, Laserscanning und temperaturkontrollierte Räume
Die Messung entscheidet darüber, ob die Toleranz real ist oder behauptet wird. Eine hochpräzise CNC-Bearbeitungswerkstatt sollte über ein Koordinatenmessgerät (KMG) mit einer Genauigkeit von 0,001 mm, einen Laserscanner für komplexe Oberflächen und einen temperaturgeregelten Prüfraum (20 ± 1 Grad) verfügen. Fragen Sie, ob das KMG jährlich kalibriert wird, ob der Prüfraum temperaturgeregelt ist und ob Sie zu jeder Charge einen KMG-Bericht erhalten. Ein Einkäufer von Robotikkomponenten in Schweden bestellte einmal 1.000 Wellenkupplungen; Die Teile sahen gut aus, aber ohne CMM-Berichte scheiterten 12 % am Fließband, weil der Bohrungsdurchmesser über die Charge hinweg um 0,015 mm abweichte. Bitten Sie den Lieferanten um einen Muster-KMG-Bericht, überprüfen Sie, ob alle kritischen Abmessungen aufgeführt sind, und bestätigen Sie, dass der Bericht mit der Zeichnung übereinstimmt, bevor Sie die Massenproduktion genehmigen.
Materialauswahl für Präzisionsteile: Aluminium, Edelstahl, Titan, PEEK
Das Material beeinflusst die Toleranz und die Oberflächenbeschaffenheit. Die hochpräzise CNC-Bearbeitung von Aluminium (6061, 7075) ist einfacher und kostengünstiger; Edelstahl (303, 316, 17-4 PH) hält engere Toleranzen ein, aber der Werkzeugverschleiß ist höher; Titan (Gr2, Gr5) ist härter und erfordert langsamere Vorschübe; PEEK und andere technische Kunststoffe erfordern scharfe Werkzeuge und eine kontrollierte Spanabfuhr. Erkundigen Sie sich, welche Materialqualitäten der Lieferant regelmäßig bearbeitet, ob er über Zertifikate für Materialmühlen verfügt und ob das Material vor der Bearbeitung spannungsarm geglüht wird. Ein Käufer optischer Instrumente in der Schweiz bestellte einmal 500 Spiegelhalterungen aus Aluminium; Der Lieferant verwendete nicht spannungsarm geglühtes Material und die Teile verzogen sich nach der Bearbeitung um 0,02 mm, was die Spiegelausrichtung beeinträchtigte. Fordern Sie Werkszertifikate an, bestätigen Sie, dass das Material spannungsarm geglüht ist, und fordern Sie einen ersten Artikel vor der vollständigen Produktion an.
Oberflächenveredelung und sekundäre Vorgänge: Eloxieren, Plattieren, Passivieren
Oberflächenbeschaffenheit und Nachbearbeitung entscheiden darüber, ob das Teil vor Ort funktioniert. Mit der hochpräzisen CNC-Bearbeitung können Ra 0,8 µm auf Aluminium und Ra 0,4 µm auf Edelstahl erreicht werden; Durch Eloxieren wird die Dicke um 5–20 µm erhöht und die Abmessungen verändert. durch Plattieren werden 2–10 µm hinzugefügt; Passivierung verbessert die Korrosionsbeständigkeit, kann jedoch den festen Sitz beeinträchtigen. Erkundigen Sie sich, welche Oberflächenveredelungen der Lieferant intern durchführt, welche extern vergeben werden und ob die Oberflächendicke kontrolliert wird. Ein Käufer eines Flüssigkeitssystems in den Niederlanden bestellte einmal 800 Ventilkörper aus Edelstahl; Der Lieferant hat die Passivierung ausgelagert und das Passivierungsbad war zu aggressiv, wodurch die Dichtflächen verätzt wurden und bei der Lieferung eine Leckage von 15 % verursacht wurde. Fordern Sie ein Muster mit der tatsächlichen Endbearbeitung an, messen Sie die kritischen Abmessungen nach der Endbearbeitung und bestätigen Sie, dass der Endbearbeitungsprozess intern erfolgt oder kontrolliert wird. Bei hochpräzisen CNC-Bearbeitungsteilen, die auf Dichtsitze angewiesen sind, kann Ihnen allein diese Prüfung einen sechsstelligen Rückruf ersparen.
Qualitätszertifizierungen: ISO 9001, IATF 16949, AS9100 und was sie wirklich bedeuten
Zertifizierungen entscheiden darüber, ob der Lieferant Ihre Branche bedienen kann. ISO 9001 ist das grundlegende Qualitätsmanagementsystem; IATF 16949 ist für die Automobilindustrie erforderlich; AS9100 ist für die Luft- und Raumfahrt erforderlich; Für die Medizin ist ISO 13485 erforderlich. Erkundigen Sie sich, welche Zertifizierungen der Lieferant besitzt, ob diese aktuell sind und ob sie die spezifischen Prozesse abdecken. Ein Tier-1-Käufer der Automobilbranche in Mexiko bestellte einmal 3.000 Sensorgehäuse bei einem Geschäft mit ISO 9001, aber ohne IATF 16949; Die Teile scheiterten am PPAP und der Käufer musste in letzter Minute eine neue Beschaffung durchführen. Fordern Sie eine Kopie des Zertifikats an, überprüfen Sie das Ablaufdatum und bestätigen Sie, dass der Geltungsbereich die CNC-Bearbeitung abdeckt und nicht nur Montage oder Handel.
Probenahmerichtlinie und Erstmusterprüfung: FAI, PPAP und warum sie wichtig sind
Die Probenahmepolitik entscheidet darüber, ob Probleme vor der Massenproduktion erkannt werden. Ein zuverlässiger Zulieferer für hochpräzise CNC-Bearbeitung sollte kostenlose oder kostengünstige Muster, einen Erstmusterprüfbericht (FAI) und für die Automobil-/Medizinbranche ein PPAP-Paket anbieten. Fragen Sie, wie viele kostenlose Muster Sie erhalten, ob das Muster auf derselben Maschine wie die Massenproduktion hergestellt wird und ob im FAI-Bericht alle kritischen Dimensionen aufgeführt sind. Ein Käufer von Unterhaltungselektronik in China bestellte einmal 10.000 Aluminiumrahmen; Das Muster war perfekt, aber die Massenproduktion wurde auf einer anderen Maschine durchgeführt und 20 % der Teile entsprachen nicht den Spezifikationen. Bitten Sie den Lieferanten, die für die Proben verwendete Maschine zu identifizieren, verlangen Sie einen FAI-Bericht mit der Probe und geben Sie die Massenproduktion erst frei, nachdem die FAI genehmigt wurde. Die besten Lieferanten für hochpräzise CNC-Bearbeitung begrüßen diese Prüfung, weil sie beweist, dass ihr Prozess leistungsfähig ist, nicht aber Glück.
Führen Sie diese sechs Prüfungen durch und der von Ihnen gewählte Lieferant für hochpräzise CNC-Bearbeitung hält die Toleranzen ein, besteht die Prüfung und liefert pünktlich. Weitere Hintergrundinformationen finden Sie in unserem Artikel über CNC-Bearbeitung in China und in unserem Artikel über CNC-Bearbeitungslieferanten, bevor Sie in die engere Auswahl kommen. Wenn die Angebote zurückkommen, überprüfen Sie den Toleranzwinkel in unserem Artikel zur CNC-Bearbeitung mit engen Toleranzen und den Kostenwinkel in unserem Artikel zu den Kosten der CNC-Bearbeitung, damit die 1.000 Präzisionsteile nicht als Ausschussbestand landen. Fordern Sie drei Musterteile an, messen Sie alle kritischen Abmessungen mit Ihrem eigenen KMG und geben Sie erst dann die Bestellung für die gesamte Bestellung frei. Diese eine Mustercharge erspart Ihnen einen Monat später Kopfschmerzen und Ihr hochpräzises CNC-Bearbeitungsprojekt bleibt im Zeitplan.
