Optimierung von Präzisionsmetallkomponenten für die Herstellung von Kletterausrüstung

Bei XY-Global beginnen viele Projekte mit einer einfachen Frage von Kunden:

Gibt es eine bessere Möglichkeit, dieses Teil herzustellen?

Kürzlich wandte sich ein französischer Hersteller von Kletterausrüstung mit einem neuen, in Entwicklung befindlichen Produkt an uns. Das Projekt umfasste Präzisionsmetallkomponenten, die in einer Kletterausrüstungsbaugruppe verwendet werden.

Auf den ersten Blick wirkte das Bauteil unkompliziert. Nach eingehender Prüfung der Konstruktion wurde jedoch deutlich, dass die Fertigung dieser Präzisionsmetallkomponenten eine sorgfältige Prozessplanung erfordern würde.

Projekthintergrund

Der Kunde lieferte eine Konstruktionszeichnung für eine strukturierte Edelstahl-Montageplatte, die in seinem Kletterausrüstungssystem verwendet wird. Dieses Bauteil spielt eine wichtige Rolle für die Griffigkeit und die strukturelle Stabilität der Konstruktion.

Die Teilespezifikationen waren wie folgt:

Material: Edelstahl 304
Teilegröße: 95 mm × 28 mm × 2,5 mm
Toleranz des Bohrungsdurchmessers: ±0,03 mm
Oberflächenstrukturhöhe: 0,25 mm Mikrostruktur
Anforderung an die Ebenheit: ≤0,05 mm

Da diese Komponente die Stabilität der Anlage direkt beeinflusst, verlangte der Kunde eine gleichbleibende Qualität bei jeder Charge dieser Präzisionsmetallkomponenten .

Die strukturierte Oberfläche ist besonders wichtig, da sie einen rutschfesten Kontakt zwischen der Kletterausrüstung und der Montagekonstruktion gewährleistet.

Herausforderung in der Fertigung

Der Kunde plante zunächst, das Teil mittels vollständiger CNC-Bearbeitung herzustellen.

Nach Überprüfung der Geometrie identifizierte unser Ingenieurteam jedoch mehrere Herausforderungen bei der effizienten Herstellung dieser Präzisionsmetallbauteile .

Erstens wies die strukturierte Oberfläche über 500 kleine, erhabene Punkte auf, die über die gesamte Platte verteilt waren.

Zweitens würde die Bearbeitung jedes einzelnen Mikromerkmals die Bearbeitungszeit erheblich verlängern.

Drittens ergab unsere interne Schätzung, dass die Bearbeitung der gesamten Oberfläche etwa 12 Minuten pro Teil in Anspruch nehmen würde.

Bei der Serienfertigung dieser Präzisionsmetallbauteile würde diese Bearbeitungsstrategie zu Kosten führen, die das Budget des Kunden übersteigen.

Für die Massenproduktion war dieser Ansatz schlichtweg nicht praktikabel.

Technische Lösung

Anstatt dem ursprünglichen Bearbeitungsplan zu folgen, evaluierten unsere Ingenieure alternative Fertigungsmethoden für diese Präzisionsmetallbauteile .

Nach der Analyse schlugen wir eine hybride Fertigungslösung vor.

Das neue Verfahren kombinierte:

Präzisions-Stanzformen
Sekundäre CNC-Bearbeitung

Durch die Verwendung der Stanzform konnten wir die strukturierte Oberfläche direkt während des Formgebungsprozesses erzeugen, während die CNC-Bearbeitung für genaue Lochabmessungen und -positionierungen sorgte.

Dieser Ansatz verbesserte die Produktionseffizienz dieser Präzisionsmetallbauteile deutlich.

Zu den wichtigsten Prozessparametern gehörten:

Oberflächenmustergenauigkeit der Stanzform: ±0,02 mm
Sekundäre CNC-Bohrungstoleranz: ±0,02 mm
Die Produktionszykluszeit wurde von 12 Minuten auf 2,8 Minuten pro Teil reduziert.

Um Langlebigkeit und Formkonsistenz zu gewährleisten, wurde der Formeinsatz aus SKD11-Werkzeugstahl gefertigt, der eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit für die Serienproduktion von Präzisionsmetallbauteilen bietet.

Produktionsergebnisse

Nach der Implementierung des verbesserten Prozesses übertrafen die Produktionsergebnisse die Erwartungen.

Oberflächenmusterkonsistenz: 98 % Gleichmäßigkeit über alle Chargen hinweg
Ebenheit nach dem Stanzen: ≤0,04 mm
Positionstoleranz der Bohrung: ±0,02 mm

Die fertigen Präzisionsmetallbauteile erfüllten alle vom Kunden vorgegebenen Maß- und Funktionsanforderungen.

Noch wichtiger ist jedoch, dass der optimierte Prozess dem Kunden ermöglichte, mit einer stabilen Großserienproduktion fortzufahren.

Kundenfeedback

Als die erste Lieferung der Präzisionsmetallbauteile in Frankreich eintraf, führte der Kunde seine Montageprüfung durch.

Ihr Feedback bestätigte Folgendes:

Die strukturierte Oberfläche erfüllte genau ihren Zweck.
Das Erscheinungsbild entsprach ihrem ursprünglichen Design.
Die Produktionskosten blieben innerhalb des geplanten Budgets.

Für ihr Ingenieurteam lag der größte Vorteil nicht nur in der Qualität der Präzisionsmetallkomponenten , sondern auch im verbesserten Fertigungsansatz.

Was dieser Fall zeigt

Viele Herausforderungen in der Fertigung entstehen nicht durch komplexe Bauteilkonstruktionen, sondern durch die Anwendung der falschen Produktionsmethode.

Bei Projekten mit Präzisionsmetallbauteilen kann die Wahl des richtigen Herstellungsverfahrens die Kosten deutlich senken und die Produktionseffizienz verbessern.

Bei XY-Global unterstützen wir unsere Kunden durch: