שיטת ייצור דגמים ואבות טיפוס - עיבוד שבבי CNC

עיבוד חומרי גלם בשיטות ייצור Computer Numerical Controlׂ) CNCׂׂׂ), הוא תהליך שבו נעשה שימוש בבקרים ממוחשבים אשר באמצעותם - ניתן לתכנת מראש את פעולותיהן של מכונות ייצור. בקרים ממוחשבים אלה, שולטים למעשה במכונות ייצור המייצרות חלקים\רכיבים ומוצרים תעשייתיים בתהליכים שונים של הסרת חומר המבוצעים באמצעותן. בשיטת ייצור CNC, הבקר הממוחשב מבצע חישובים מורכבים, המניעים את מכונות הייצור אשר נשלטות בהתאם לתכנות זה. שליטה זו נעשית על ידי שפת קלט (G-Code), המתקבלת כהוראות ייצור מן הציוד הממוחשב.

 

ישנם סוגים שונים של מכונות ייצור הפועלות באמצעות שליטה מתוכנתת CNC. ביניהן נמנות - מכונות כרסום, כלים המשמשים לכיפוף פחים, מחרטות ומקדחות.

הבקרים הממוחשבים הסטנדרטים - אחראים על תכנות פעילותן של מכונות ייצור המסוגלות לפעול בשלושה צירים: תנועה אופקית למישור ותנועות אנכיות כלפי מעלה ומטה. יחד עם זה; בקרים מתקדמים יותר, מסוגלים להניע בתנועה סיבובית את חומר הגלם המעובד מסביב לציר אחד או שניים. באמצעות זאת, הבקרים המתקדמים  יכולים לספק עיבוד הנע במספר צירים, אשר מגיע לארבעה ואף לחמישה צירי תנועה.

 

בשיטות ייצור CNC שונות, נעשה שימוש רב - בייצורם של מודלים ראשוניים

(אבי-טיפוס), של רכיבים ומוצרים תעשייתיים. בעבר, לצורך פיתוחו של אב טיפוס - היה צורך לפנות לאנשי מקצוע שונים כמו חרט או מסגר שיבצעו את עבודת העיבוד. היכולת לבצע באופן אוטומאטי; מתוכנן מראש, את תהליך יצירתו של אב-טיפוס בשיטות ייצור של CNC - מאפשרת להגיע לאותן תוצאות איכותיות של מודלים ראשוניים (ואף לכאלה העולים ברמת איכותם) , שבעזרתם ניתן לבחון היבטים שונים חשובים במוצר: שימושיות, נוחות, הנדסת-אנוש ועוד.

 

ייצור באמצעות מכונות עיבוד שבבי CNC מאפשר ליצור כמויות קטנות של מוצרים (לעומת שיטות כמו הזרקת פלסטיק שמיועדות לכמויות גדולות של מוצרים) ובזכות זה מתאים לייצור דגמים, מודלים, אבות טיפוס, ומוצרים יוקרתיים מהסוג one off. יחד עם זאת, השיטה יקרה פר יחידה יחסית להזרקת פלסטיק ועקב כך, השיטה פחות מומלצת לייצור המוני של מוצרים.

 

להלן כמה דוגמאות לשיטות ייצור CNC נפוצות:

  • חיתוך באמצעות פלזמה: מכונת ייצור המבצעת חיתוך בעזרת פלזמה חמה, בחומרים מוליכי חשמל. מבין החומרים בהם נעשה שימוש לצורך חיתוך בפלזמה חמה- אלומיניום, פליז ונחושת.
  • חיתוך באמצעות קרן לייזר: מכונת ייצור המבצעת חיתוך והסרת חומר גלם באמצעות שימוש בלייזר עוצמתי המכוון דרך עדשות ייעודיות לתהליך. התוצר הסופי המתקבל בתהליך זה הוא בעל רמת גימור איכותית במיוחד ונעשה בו שימוש- אפילו בתעשיות שונות של טקסטיל.
  • מכונת כרסום: מכונת ייצור המבצעת כרסום (הסרה של חומר) באמצעות חיתוך בצורה סיבובית (רוטורית). המכונה מסוגלת לבצע הסרת חומרים בקני מידה משתנים (החל מכרסום מתכות ליצירת צינור זעיר ועד לכרסום בחומר עץ גדול בכדי לייצר פיגומי עץ המשמשים באתרי בנייה למשל).
  • Router: מכונת ייצור המבצעת חיתוך בחומרים קשים כגון פלסטיק, אלומיניום ועץ. כמו כן, היא מסוגלת לבצע עבודות נגרות בצורה מדויקת.