Изготовление оснастки

Изготовление оснастки и мастер-моделей

Индивидуальные формы и приспособления — фундамент композитного производства.

01
RTM, RIM, ламинационная Типы оснастки
02
Алюминий и композит Экспертиза
03
CAD валидация, симуляция Проектирование
04
Automotive Tier 1 / с 1992 Опыт
Процесс изготовления оснастки
FIG. 01
Прокрутите вниз

Изготовление оснастки — основа композитного производства: мы изготавливаем RTM и RIM формы из безусадочного композита или алюминия. Ресурс варьируется от нескольких циклов до 50 000+, в зависимости от объёма серии и требований к качеству.

Фундамент производства: прецизионная оснастка

Изготовление оснастки — альфа и омега современного композитного и пластикового производства. В Carbon Composites мы десятилетиями развиваем и совершенствуем наши компетенции в области оснастки, зная, что отлично спроектированная и изготовленная форма — залог успешного серийного производства.

В композитном производстве форма — это не просто ёмкость для заливки материала, а сложная инженерная система, определяющая геометрию, качество поверхности, механические свойства и экономичность конечного изделия. Каждую форму мы проектируем так, чтобы обеспечить оптимальный баланс между долговечностью, временем цикла и инвестиционными затратами.

Наша инженерная команда моделирует и симулирует работу форм в CAD-программах ещё до начала производства. Благодаря виртуальным прототипам мы заранее предвидим потенциальные проблемы: усадку, деформации, распределение температуры и течение материала. На основе результатов симуляции мы корректируем проект, минимизируя количество и стоимость пробных выпусков.

Наши мощности

3000 × 2000 × 1200 мм
Макс. размер
5 000+ циклов
Ресурс
8–12 недель
Срок изготовления
±0,05 мм
Точность

Типы оснастки и выбор материала

О типах оснастки (RTM/RIM/ламинационная форма), выборе материала (композит vs. алюминий), философии проектирования DFM (Design for Manufacturing), ресурсе и документации мы предоставляем дополнительную информацию в рамках прямой технической консультации.

Как мы работаем

01

Консультация и приём CAD

В начале проекта мы принимаем CAD-модель заказчика, согласовываем требования. Валидация технологичности и создание виртуального прототипа.

02

Проектирование и изготовление мастер-модели

CAM программирование, 5-осевая CNC обработка на Zimmermann FZ-35 из PU модельной пены, MDF или алюминия.

03

Изготовление формы

Создание негативной формы по мастер-модели — из композита (100–500 циклов) или алюминия (5 000–20 000+ циклов), в зависимости от объёма серии.

04

Пробное производство и валидация

Изготовление первых образцов в форме, валидация геометрии и поверхности. 3D измерения, проверка подгонки, механические испытания.

05

Передача и документация

Паспорт формы, руководство по обслуживанию, протокол измерений. Передача «под ключ» для серийного производства.

Изготовление мастер-модели — пример обработки PU пены

На изображениях ниже представлена крупногабаритная мастер-модель брызговика (Radkasten), обработанная из PU модельной пены на портальном фрезерном станке Zimmermann FZ-35. Мастер-модель служит основой для изготовления RTM формы.

Мастер-модель из PU пены — брызговик
Мастер-модель из PU пены после CNC обработки
Детали мастер-модели из PU пены
Детали — прецизионное качество поверхности

Мастер-модель Mercedes Sprinter — готовое состояние

Мастер-модель бокового элемента Mercedes Sprinter в готовом состоянии, после обработки поверхности. Эта мастер-модель служит основой для изготовления RTM формы, которая используется в серийном производстве.

Мастер-модель бокового элемента Mercedes Sprinter в готовом состоянии
Мастер-модель бокового элемента Mercedes Sprinter — после обработки поверхности, готова к изготовлению формы

Решение «под ключ»

Изготовление оснастки является неотъемлемой частью нашего производственного процесса. От концепции до валидированного серийного производства мы берём на себя каждый шаг: заказчик получает изготовленную и испытанную форму с полной документацией и инструкциями по эксплуатации.

Изготовление оснастки — первый шаг нашего сквозного процесса. Далее мы продолжаем RTM производством, CNC обрезкой и обработкой поверхности.

Сертификаты и стандарты

  • ISO 9001:2015: Система менеджмента качества
  • EN 45545: Пожарная безопасность железнодорожных транспортных средств (уровни HL2 и HL3)
  • Специфические аудиты заказчиков (VW, MAN, Daimler)
Оборудование

Парк оборудования и технологии

Портальный фрезерный станок Zimmermann FZ-35
FIG. 01

Портальный фрезерный станок Zimmermann FZ-35

Портальный фрезерный станок Zimmermann FZ-35 обеспечивает 5-осевую одновременную CNC обработку для изготовления мастер-моделей и алюминиевой оснастки. Рабочая зона 3500×2000×1200 мм предоставляет уникальную в регионе мощность для крупногабаритной композитной оснастки.

3500 × 2000 × 1200 мм Рабочая зона
±0,05 мм Точность
5-осевая одновременная Оси
24 кВт Мощность шпинделя
24 000 об/мин Макс. обороты
Автомат., 32 позиции Смена инструмента
  • Обработка PU модельной пены для изготовления мастер-моделей
  • 5-осевая фрезеровка алюминиевых RTM форм
  • MDF и деревянные мастер-модели для крупногабаритных деталей
  • Обрезка и доводка композитной оснастки
  • CAM программирование в Cimatron NC Solution
  • 3D измерения и сравнение с CAD
Изготовление RTM формы
FIG. 02

Инструментальный цех

В нашем полноценном инструментальном цехе мы изготавливаем композитную и алюминиевую оснастку для технологий RTM, RIM и вакуумного формования. От мастер-модели до готовой, испытанной формы — каждый шаг выполняется собственными силами.

1–3 недели Композитная форма
4–8 недель Алюминиевая форма
100–500 циклов Ресурс (композит)
5 000–20 000+ циклов Ресурс (алюминий)
3500 × 2000 мм Макс. размер формы
20–180°C Диапазон температур
  • RTM формы (Light и Heavy RTM)
  • RIM формы (для технологии PU-RIM)
  • Формы для вакуумного формования
  • Ламинационные формы для ручной ламинации
  • Восстановление и обслуживание оснастки
  • Документация: паспорт формы, протокол измерений
CNC обработка мастер-модели из PU пены
RTM форма — готовое изделие
Детали обработки мастер-модели
Полный цикл · От мастер-модели до готовой формы

Почему инструментальный цех Carbon Composites?

  • Полная вертикальная интеграция

    От изготовления мастер-модели до готовой формы — каждый шаг на одной площадке. Мастер-модели изготавливаем на портальном фрезерном станке Zimmermann FZ-35, затем в собственном цехе строим композитные или алюминиевые формы. Без внешних поставщиков, без проблем координации.

  • 30+ лет опыта изготовления оснастки

    С 1992 года мы изготавливаем RTM, RIM и вакуумные формы. Мы знаем, как проектировать оснастку с точки зрения технологичности, ресурса и качества. Опыт поставщика уровня Tier 1/Tier 2 для автомобильной промышленности.

  • Композитная и алюминиевая оснастка

    Композитные формы для малых серий (1–3 недели изготовления, 5 000–10 000 циклов). Алюминиевые формы для крупных серий (4–8 недель, 20 000+ циклов). Обе технологии реализуются собственными силами.

  • CAD/CAM проектирование и симуляция

    Оптимизированные траектории обработки в CAM системе Cimatron NC Solution. Анализ технологичности, проектирование оснастки, симуляция течения. Ответ в течение 24 часов на CAD-модель.

  • Быстрое прототипирование

    Мастер-модель из твёрдого пеноблока (PU модельная пена) CNC обработкой за 2–5 дней. Композитная негативная форма за 1–2 недели. Быстрая итерация до идеальной геометрии.

Часто задаваемые вопросы об изготовлении оснастки и мастер-моделей

Изготовление оснастки — основа композитного производства: форма определяет геометрию, качество поверхности и механические свойства конечного изделия. Хорошо спроектированная форма обеспечивает воспроизводимое качество, оптимальное время цикла и экономичное серийное производство. Carbon Composites изготавливает RTM, RIM и вакуумные формы из композитов и алюминия.

Композитная форма: изготавливается из стекло- или углеволокна, ресурс 100–500 циклов, срок изготовления 1–3 недели, экономична для прототипов и малых серий. Алюминиевая форма: ресурс 5 000–20 000+ циклов, срок изготовления 4–8 недель, превосходная теплопроводность, идеальна для крупносерийного OEM производства. Выбор зависит от объёма серии и требований к качеству.

Мастер-модель — это прецизионная модель, по которой изготавливается негативная форма. Carbon Composites изготавливает мастер-модели на 5-осевом портальном фрезерном станке Zimmermann FZ-35 из PU модельной пены (Cibatool, Necuron), MDF или алюминия с точностью ±0,05 мм, размером до 3500×2000×1200 мм.

Полный процесс занимает 8–12 недель: приём CAD и анализ технологичности (1 неделя), CNC обработка мастер-модели (2–4 недели), изготовление формы (1–8 недель в зависимости от типа), пробное производство и валидация (1–2 недели), документация и передача. При срочных проектах возможен ускоренный график.

Мы принимаем форматы STEP, IGES, Parasolid, нативные CATIA V5, Siemens NX и SolidWorks. CAD-модели мы валидируем с точки зрения технологичности (DFM): проверяем направления разъёма, линии разъёма, поднутрения, усадку и тепловое расширение.

RTM форма — не простая ёмкость, а инженерная система: закрытые половины формы для контролируемого производства, система уплотнения для предотвращения утечки смолы, инжекционные каналы для равномерного распределения смолы и система темперирования для оптимизации отверждения. Каждый элемент служит воспроизводимому качеству.

К каждой форме мы передаём паспорт формы, руководство по обслуживанию и протокол измерений. На дефекты сверх нормального износа предоставляется гарантия 12 месяцев.