Koneistamon eri työvaiheet muodostavat valmistusprosessin, jossa raakamateriaalista tehdään piirustusten mukainen osa. Jokainen prosessin vaihe, sahauksesta ja koneistuksesta aina pintakäsittelyyn ja lopputarkastukseen, vaatii huolellista ennakkosuunnittelua ja ammattitaitoisen toteutuksen.
Ensimmäisessä osassa ”Miten ideasta syntyy tuote? -blogisarjaa kävimme läpi tuotekehitysprosessin eri vaiheet, joista viimeinen on valmistuksen pilotointi. Tässä artikkelissa tutustumme tarkemmin siihen, mitä tapahtuu pilotoinnin jälkeen eli osavalmistuksen eri vaiheisiin.
>> Lue sarjan ensimmäinen blogi: Tuotekehitysprosessi – Miten ideasta syntyy tuote?
Mitä tapahtuu ennen osavalmistuksen aloittamista?
Ennen kuin asiakas tilaa osan, hän käy keskusteluja myyntitiimimme edustajan kanssa. Asiakas lähettää Mectalentiin tarjouspyynnön ja valmistettavan osan piirustukset, joiden perusteella myyntipäällikkö laatii tarjouksen. Kun asiakas hyväksyy tarjouksen ja tekee tilauksen, Mectalentissa alkavat valmistelut tuotantoprosessin aloittamiseksi.
Tilaus kirjataan ERP-järjestelmään ja sille luodaan nimikerakenne. Valmistusmenetelmät sekä resurssit määritellään ja valmistettavalle osalle laaditaan työmääräin, johon kirjataan mm. seuraavat aisat
- Osan tunnistetiedot
- Valmistuksen aikataulu
- Työvaiheet
- Käytettävät koneet
- Materiaalitiedot
Työmääräin kulkee osan mukana koko valmistusprosessin ajan ja sen avulla varmistetaan, että osan tuotanto etenee oikealla tavalla.
Raakamateriaali tilataan, jos sitä ei ole valmiina varastossa. Samoin varmistetaan, että koneistamossa on saatavilla oikeanlaiset terät ja muut valmistuksen aikana tarvittavat työkalut.
>> Lue, mitä tietoja koneistamolle lähetettävään tarjouspyyntöön kannattaa laittaa
Osavalmistuksen ensimmäinen vaihe: aihion sahaus
Ensimmäinen valmistuksen vaihe on materiaalin leikkaaminen työstettäviin mittoihin koneistusta varten. Käytettävä raaka-aine voi olla esimerkiksi alumiinia, terästä, tai titaania. Näin saadaan aikaan aihio, johon merkitään sahauksen jälkeen tunnistetiedot jäljitettävyyden vuoksi. Ne sisältävät mm. asiakkaan tilausnumeron sekä materiaalierän numeron.
Sahauksessa on huomioitava materiaalin ominaisuudet, kuten kovuus ja lämpölaajeneminen. Kun raakamateriaali on sahattu oikein, koneistus voi tapahtua tehokkaasti ilman tarpeettomia korjauksia tai materiaalihävikkiä. Tämä osaltaan vähentää tuotantokustannuksia, nopeuttaa valmistusprosessia ja varmistaa lopputuotteen korkean laadun.
CNC-koneistus: Aihiosta syntyy osa
Koneistusvaiheessa kappale työstetään oikeaan muotoon poistamalla aihiosta materiaalia. Koneistus tapahtuu usein jyrsimällä tai sorvaamalla ja kappale voi käydä läpi useita eri koneistusvaiheita ennen kuin se saavuttaa lopullisen muotonsa. Työstö tehdään yleensä tietokoneohjatulla CNC-koneella, mutta yksittäisiä kappaleita voidaan valmistaa myös manuaalisesti.
Ennen kuin koneistus voidaan aloittaa, tehdään ”tälli”, eli kone valmistellaan työstöä varten. Jos koneistus tehdään tietokoneohjatusti, CNC-koneeseen tehdään CAM-ohjelma osan 3D-mallin avulla. Ohjelma sisältää mm. seuraavat parametrit:
- Työstöradat ja liikkeet
- Työkalunvaihdot ja niiden korjaukset
- Karanopeudet ja syöttönopeudet
- Jäähdytysnesteen hallinnan
- Työstökoordinaatiston
Työstettävä aihio kiinnitetään koneeseen tukevasti ja ohjelmassa määritellyt työkalut ladataan työkalunvaihtajaan. Ennen varsinaista koneistusta tehdään testiajo, jonka jälkeen alkaa varsinainen koneistusvaihe. Aluksi tehdään karkeatyöstö, jonka avulla poistetaan suurin osa ylimääräisestä materiaalista. Kappale koneistetaan viimeistelytyöstöllä tarkkoihin mittoihin toleranssit ja pinnanlaatu huomioiden. Lisäoperaatiot, kuten poraus, kierteitys ja kaiverrus, tehdään tarvittaessa.
Laadunvarmistus on tärkeä osa koneistusta. Valmistettavien osien laatua tarkkaillaan silmämääräisesti ja mittaamalla. Mittauksessa seurataan asiakkaan antamaa tuotespesifikaatiota sekä muita mittaus-, testaus ja tarkastusohjeita.
Koneistuksen jälkeen osalle voidaan tarvittaessa tehdä jälkikäsittelyjä. Esimerkiksi purseet voidaan poistaa rummuttamalla tai osa voidaan puhdistaa lasikuula- tai piikarbidipuhalluksen avulla.
>> Lue blogi: 5-akselinen koneistus – tehokkuutta tarkkuusosien valmistukseen
Hitsaus osavalmistuksessa: TIG, MIG ja laserhitsaus
Koneistuksen jälkeen osat voivat vaatia niiden liittämistä toisiinsa. Tarkoitukseen sopiva hitsausmenetelmä valitaan hitsattavan materiaalin ja sen paksuuden mukaan. Hitsausmenetelmän valintaan vaikuttaa myös, millaista tuotantotehokkuutta haetaan ja kuinka siisti hitsausjäljen tulee olla.
Hitsausmenetelmä voi olla esimerkiksi TIG-, MIG- tai laserhitsaus. MIG-hitsaus on nopea vaihtoehto, kun taas tarkkuutta vaativiin töihin valitaan usein TIG-hitsaus. Laserilla pääsee hitsaamaan tarkasti vaikeisiinkin paikkoihin ja sitä voi käyttää myös alueisiin, jossa hitsaus onnistuu vain yhdeltä puolelta.
Pesut ovat tärkeitä vaiheita osan valmistuksessa 
Koneistusosien pesut ovat tärkeä vaihe valmistusprosessissa, sillä kunnollisella pesulla on vaikutusta moneen asiaan:
- Epäpuhtaudet voivat vaikuttaa osan toimintaan
- Vain puhdas osa voidaan mitata tarkasti
- Varmistetaan hyvä tarttuvuus pintakäsittelyille kuten anodisointi, maalaus tai pinnoitus.
- Parannetaan kokoonpanon laatua.
Osia pestään mm. koneistuksen jälkeen ennen rummutusta tai hitsausta. Osat pestään myös rummutuksen tai hitsauksen jälkeen ja aina muulloinkin, kun tarvetta on. Pesumenetelmä valitaan osan koon, muodon ja vaaditun puhtaustason mukaan. Käytettäviä metodeja ovat esimerkiksi ultraäänipesu, liuotinpuhdistus sekä vesi- tai höyrypesu.
Pintakäsittely suojaa osaa ja parantaa materiaalin ominaisuuksia
Usein osalle tehdään pintakäsittely. Sen avulla voidaan muuttaa osan väriä tai pinnanlaatua, mutta myöskin parantaa materiaalin ominaisuuksia ja siten pidentää osan käyttöikää.
Pintakäsittelyn tavoitteena voi olla esteettinen viimeistely tai suojaus: kiillotus, kemiallinen käsittely tai lakkapinta voi suojata osaa kulumiselta, hankaukselta tai lämpötilan vaihteluilta. Esimerkiksi terveysteknologiassa käytettäviä osia voidaan pintakäsitellä niin, että ne on helpompi puhdistaa ja steriloida.
Merkkaus auttaa osan jäljitettävyydessä
Koneistettuun osaan tehdään monesti myös jonkinlainen tunniste tai merkintä. Merkintä voidaan toteuttaa kaivertamalla tai laserin avulla.
Esimerkiksi ortopedisessä kirurgiassa käytettävät poranterät ja terän kokoa vastaavat ruuvit merkataan samalla tunnistevärillä. Merkintä voi olla myös sarjanumero, QR-koodi, logo tai esimerkiksi vaatimustenmukaisuudesta kertova merkki, kuten CE-merkintä.
Osia voidaan merkintöjen avulla myös jäljittää ja näin seurata valmistuserää ja tuotantoprosessia. Erityisesti medikaalilaitteiden osissa ja puolustusteollisuudelle valmistettavissa osissa merkinnät varmistavat osaltaan turvallisuus- ja laatuvaatimusten täyttämistä.
Osan lopputarkastus ja pakkaus ennen toimitusta
Lopputarkastuksessa kappaletta voidaan tarkastella visuaalisesti, sitä voidaan mitata tarkkuusmittalaitteilla ja sen toimintaa voidaan testata. Se, miten osa tarkistetaan, riippuu sille asetetuista vaatimuksista: tärkeää kuitenkin on, ettei osassa ole naarmuja tai kolhuja, mitat ovat toleranssien sisällä, pinnanlaatu on oikeanlainen ja pintakäsittelyn laatu on moitteeton.
Kun osan lopputarkastus on valmis ja dokumentoitu, on aika pakata osa toimitusta varten. Pakkausmateriaali valitaan niin, että se suojaa osaa kuljetuksen ja varastoinnin aikana kolhuilta, kosteudelta ja muilta mahdollisilta vaurion aiheuttajilta. Erikoiskomponenteille voidaan käyttää niille erikseen suunniteltuja pakkausratkaisuja.
Mectalent tarjoaa suunnittelu- ja valmistuspalvelut saman katon alta
TMectalent tarjoaa kattavat tuotekehitys- ja valmistuspalvelut saman katon alta. Tuotekehityspalvelumme kattavat kaiken tuotekonseptoinnista mekaniikkasuunnitteluun ja automaatiosuunnitteluun.
Kun suunnittelu ja valmistus tehdään samassa paikassa, sinä säästät aikaa ja vaivaa:
- Ei tarvetta etsiä eri osa-alueiden asiantuntijoita – meiltä löytyy kaikki tarvittava osaaminen.
- Ei huolta eri toimijoiden yhteistyön koordinoinnista – me varmistamme sujuvan prosessin.
- Ei ylimääräistä projektinhallintaa – projektipäällikkömme huolehtii kokonaisuudesta puolestasi.
- Suunnittelemme tuotteet omien valmistusmenetelmiemme mukaisesti, mikä nopeuttaa tuotantoa ja varmistaa korkean laadun.
>> Ota yhteyttä myyntiimme, niin keskustellaan kuinka voimme auttaa!