DFM-vejledning for fremstilling af kobberbusbars til omkostningsbesparende brugerdefineret produktion

Design til fremstilling er den bedste metode til omkostningsreduktion og kvalitetsforbedring. Små ændringer i designet kan reducere fremstillingsomkostningerne og gennemløbstiden for kobberbusbarer i elbilsbatterisystemer, strømforsyningssystemer og vedvarende-energianvendelser. Overdimensionering er et almindeligt problem blandt mange ingeniører, der specificerer for høje krav, hvilket øger bearbejdningens kompleksitet uden at tilføje funktionel værdi. Du kan få indsigt i dine designvalg og begrænsninger for at udvikle et design med de samme elektriske og mekaniske egenskaber til lavere omkostning. Mange kunder har kontaktet Kinto for optimering af kobberbusbardesign til fremstilling af præcise dele med stramme tolerancer. Denne vejledning giver værdifuld vejledning om DFM-principper, som ikke koster penge, men sikrer pålidelige produkter.

Forenkle hullmønstre og -afstande

Boringer er en af de mest almindelige processer ved fremstilling af kobberbusstang, og hver boring øger procesomkostningerne. Der kræves værktøjstid, værktøjsforringelse og inspektion for hver boring. Besparelse på omkostninger: Antallet af monterings- eller forbindelsespunkter bør begrænses til det nødvendige minimum. Undgå desuden mange små huller, der kræver flere værktøjsudskiftninger eller specielle boreværktøjer under processen. Sørg for tilstrækkelig afstand mellem huller samt fra kanten af busstangen. Kobber er relativt blødt, og hvis huller placeres for tæt på kanten, kan det føre til deformation eller revner under stansning eller boring. Som generel regel bør huller placeres mindst 1,5 gange materialetykkelsen fra kanten, og afstanden mellem huller bør være mindst lig med materialetykkelsen. Hvis busstangen skal overfladebehandles (plateres), rejser det spørgsmålet: Skal alle åbninger helt udfyldes, eller er delvis platering tilstrækkeligt til din anvendelse? Alle disse små justeringer bidrager til betydelige besparelser i cyklustiden.

Optimer bueradius for kobbers egenskaber

Kobber opfører sig anderledes end stål, når det bøjes, og dets reaktion varierer betydeligt afhængigt af legering og temperaturbehandling. Hvis bøjeradius er for lille i forhold til den ønskede legering og temperaturbehandling, kan det føre til revner, overfladedefekter eller kræve ekstra glødningstrin, hvilket kan være tidskrævende og kostbart. Den optimale bøjeradius for indersiden af bøjninger i de fleste kobberbusbar-anvendelser er én til to gange materialets tykkelse. Ved blødere temperaturbehandlinger (glødet kobber) kan der opnås små radier, men ved anvendelse i vibrerende miljøer kan den mekaniske styrke være utilstrækkelig. Temperaturbehandlinger, der anvendes under fremstillingsprocessen for at opnå hårdere temperaturbehandlinger, kan ikke bøjes let og kræver muligvis større radier. Det er derfor vigtigt at samarbejde tæt med fremstilleren tidligt i processen for at vælge den rigtige temperaturbehandling, der balancerer elektrisk ledningsevne, mekanisk styrke og formbarhed. Overvej også bøjningsretningen i forhold til rulningsretningen for kobberpladen. Bøjning tværs over rulningsretningen (i stedet for langs den) reducerer risikoen for overfladebrud. Selvom Kinto's præcisionsmaskiner kan fremstille en bred vifte af unikke geometrier, vil de, der "spiller efter reglerne" for naturlig kobberformning, altid være billigere.

Reducer sekundære operationer gennem smart design

Sekundære processer som afgrædning, pladeringsmaskering og flere behandlingsgange er en betydelig omkostningsdriver. Hvis disse trin reduceres eller elimineres, kan en veludformet busbar klare opgaven. Undgå krav om ikke-standard tykkelse, der kræver specialrulning, eller overmådelig overfladebearbejdning. Undgå maskering i ønskede vægsektioner på grund af tilstedeværelsen af automatiske fælder i pladeringsvæsken eller manuel maskering. Hvis der kræves fleksible busbarforbindelser, kan det være bedre at integrere laminerede shunts i hovedbusbarkroppen frem for komplekse fleksible jumper, der skal svejses på plads eller skrues fast til busbarkroppen. Design flade, uafbrudte overflader, så de nemt kan dækkes med tape, pulverlak eller varmeskrump til isoleringskrav. Smalle kanaler og svært tilgængelige områder pga. skarpe hjørner kræver håndfinish. Afrundede hjørner og generøse krumningsradier hjælper med at reducere spændingskoncentration og gør også automatiserede finishprocesser mulige.

Toleranceret strategi, der balancerer præcision og omkostninger

En mere streng tolerance vil altid koste mere at fremstille. Det er ikke en lineær stigning – at reducere tolerance fra 0,10 til 0,05 kan få bearbejdning/inspektion til at stige med mere end 2 gange. Angiv ikke en strengere tolerance end nødvendigt. Angiv ikke tolerance på en målbestemt størrelse, hvis det ikke påvirker delens form eller funktion. Nogle dele, f.eks. busbarer i mange enheder, som muligvis kompenserer ved bøjning under montering, har muligvis ikke brug for ekstrem positionsnøjagtighed i længde og bredde. Fastlæg målbestemmelser og tolerancer, der tillader anvendelse af Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T)-symboler, og anvend tolerance kun på kritiske funktionelle egenskaber – f.eks. placeringen af monteringshuller og mål, der relaterer sig til monteringsgrænseflader. Dette giver ikke fremstilleren den forkerte opfattelse, at alle egenskaber kræver højeste nøjagtighed. Kintos fremstillingskapacitet er af meget høj præcision. For at fremstille tilpassede geometrier i overensstemmelse med vores kapacitet opfordrer vi vores kunder til at anvende stramme tolerancer udelukkende hvor det er absolut nødvendigt for funktionen. Besparelserne ved at anvende løsere tolerancer kan investeres i andre materialtyper, mere avancerede komponenter eller øget prototypering. Anvendelse af denne Design for Manufacturing-metode i de indledende designfaser hjælper dig med at reducere samlede omkostninger og opnå omkostningseffektive løsninger.