如何选择微型零件加工供应商
找一家微型零件加工供应商,比找一家CNC加工厂更难。几乎每家机加工厂都自称做精密,许多还把微型加工列在服务项目中。真正拥有10 mm以下零件、±0.005 mm特征所需的机床、刀具和测量能力的却少得多。本指南为采购人员提供一套区分二者的实用方法、值得提出的问题,以及一份用来比较加工厂的检查清单。如果您还在定义零件,请先阅读微型零件加工采购指南,其中先介绍了工艺和公差。
精密加工厂还是微型零件加工厂
普通的精密加工厂和微型零件加工厂,在网站上可能看起来相似。差别体现在设备和习惯上。
| 方面 | 普通精密CNC加工厂 | 微型零件加工厂 |
|---|---|---|
| 车削 | CNC车床、送料机 | 走心机或滑动主轴台车床、导套、动力刀具 |
| 铣削 | 标准加工中心,10,000至15,000 rpm | 高速主轴,常为30,000 rpm及以上,5轴 |
| 日常使用的最小刀具 | 1至3 mm | 0.1至0.5 mm |
| 工件夹持 | 虎钳、标准夹具 | 精密夹头、定制的微型夹具 |
| 测量 | 卡尺、千分尺、标准三坐标测量机 | 小测针三坐标测量机、影像系统、测量显微镜 |
| 环境 | 车间现场 | 温控测量室 |
| 搬运 | 料箱和袋子 | 托盘、接料器、逐件包装 |
| 典型零件 | 20至500 mm | 1至10 mm,或较大零件上的微小特征 |
典型差异,不是严格的分类。
加工厂并不需要对每个零件都具备右列的所有项目。±0.01 mm的车削销不需要微型铣床。但如果您最严的特征是0.4 mm孔上的±0.005 mm,就需要一家拥有并使用相应测量手段来证明这一点的加工厂。
能暴露真实能力的问题
请把这些问题随RFQ一起发出,或在第一次通话时提出。真正的微型零件加工厂回答得很快,其他的则很难作假。
- 这个零件您会用哪些机床加工? 应能给出具体的机床类型、主轴转速或棒料能力,以及理由。
- 您在量产中(而不是演示中)使用的最小刀具是多少? 应能给出一个数值和材料。
- 您将如何测量最严的特征? 应给出方法,例如孔用针规、位置用三坐标测量机,并坦率说明不确定度。
- 能否分享类似零件的首件检验报告? 可以隐去客户名称。报告的格式能反映加工厂的工作方式。
- 这么小的零件您如何去毛刺和清洗? 应给出方法和检验倍率。
- 您会修改这张图纸上的什么? 好的加工厂对微型零件总会提出DFM建议。一家没有任何问题的加工厂,要么没有仔细看,要么打算加价。
关于问题3的好答案是什么样的,微型零件如何测量指南有详细说明。
危险信号
请留意以下迹象,尤其是当某份报价远低于其他报价时。
- 对严公差的微型零件完全没有提问。 微型零件几乎总会引出DFM问题。
- 笼统的设备清单,没有主轴转速,没有走心机,也没有测量设备。
- 只承诺公差而不说明方法。 说“我们可以保证±0.002 mm”,却不说如何测量。
- 只有大型零件的照片。 200 mm板件上的精度,几乎说明不了3 mm销的情况。
- 拿不出证书。 请要求出示证书,并核对范围和有效期。
- 在查看详细图纸前不愿签订保密协议(NDA),而您的零件需要这一点。
文件与质量体系
请根据您所在的行业匹配文件要求。
| 行业 | 通常预期 | 常被要求 |
|---|---|---|
| 一般工业 | ISO 9001、合格证 | 材料证书 |
| 医疗器械 | ISO 13485或质量协议,材料可追溯到批次 | 首件检验报告、工艺验证支持、洁净室包装 |
| 半导体 | ISO 9001、清洁度规范 | 材料证书、特定包装 |
| 航空航天 | AS9100 | 按AS9102进行首件检验、完整可追溯性 |
| 光学与仪器 | ISO 9001 | 关键特征的测量记录 |
典型预期,不是监管建议。
仅凭证书并不能证明具备微型零件加工能力。一家加工厂可以通过了ISO 9001认证,却仍然缺乏测量±0.005 mm微小特征的手段。请把证书视为最低要求,然后另行核查能力。
知识产权保护与NDA
微型零件往往是产品的核心:医疗器械的前端、传感器、连接器。保护设计很重要。常见做法:
- 先发送简短说明,必要时在签订NDA之后再发完整图纸。
- 在图纸上标注所有权和保密声明。
- 只分享加工厂报价所需的内容。装配图通常可以稍后再给。
- 询问文件如何存储,以及加工厂里哪些人能看到。
在Micropartz上,在RFQ中勾选NDA选项后,匹配到的加工厂在NDA签署之前只能看到不含您姓名和文件的简短预览。
供应商所在地区
微型零件加工能力分布在许多国家。美国、瑞士和德国在走心机和精密车削方面有悠久的传统。日本、韩国和台湾有雄厚的精密加工基础。包括越南在内的东南亚,精密加工厂数量不断增加,但专注于走心机微型加工的还较少。请根据数量、知识产权敏感度、交期、物流和成本目标选择地区,再在其中比较加工厂的能力。
从试订单开始
即使是资质良好的加工厂,在第一批零件到货之前也是未知数。大多数有经验的买方会在承诺批量之前先下一笔小额试订单。好的试订单,其设计应能暴露日后重要的问题。
- 用真实的零件,而不是容易的零件。 选一个带有最严公差和最小特征的零件,让试订单检验量产将会需要的能力。
- 索取量产时需要的全部文件。 首件检验报告、材料证书和合格证。如果20件时文件就很薄弱,20,000件时也不会改善。
- 自己测量零件。 将您对关键特征的测量结果与加工厂的报告比较。小的差异是正常的。系统性的差异说明测量方法不一致,现在就需要对齐。
- 到货时检查包装和清洁度。 弯曲的销、缠在一起的零件、残留的切削油,都是工艺问题,而不是运气不好。
- 观察加工厂如何沟通。 它是尽早报告了问题,还是隐瞒到交货?它是否在一两天内回答了技术问题?
| 试订单结果 | 通常意味着 | 下一步 |
|---|---|---|
| 所有特征在公差内,报告与您的测量一致 | 工艺和测量处于受控状态 | 进入小批量试产 |
| 零件良好,但报告与您的测量不同 | 方法或夹持方式不同 | 放大批量之前先统一方法 |
| 部分零件有毛刺或残留 | 去毛刺或清洗尚未定义 | 商定边缘状态和清洗规范 |
| 关键特征超差,加工厂先行报告 | 诚实的加工厂,工艺需要调整 | 允许再试一次 |
| 关键特征超差,未报告 | 检测或沟通薄弱 | 重新考虑这家加工厂 |
便于参考的典型解读,不是正式的资质评定程序。
试订单的单件成本比量产高,但远比在首次大批量交货后才发现测量或工艺问题要便宜。对于受监管的零件,这次试订单也会成为您自己的供应商资质记录。
比较加工厂的检查清单
对每家加工厂使用同一份检查清单,这样比较才公平。
| 标准 | 加工厂A | 加工厂B | 加工厂C |
|---|---|---|---|
| 工艺适合该几何形状(走心机、微型铣床、电火花) | |||
| 量产使用的最小刀具能满足最小特征 | |||
| 说明了最严公差的测量方法 | |||
| 已审阅首件检验报告样本 | |||
| 收到了DFM问题 | |||
| 出示了证书且在范围之内 | |||
| 如有需要已签NDA | |||
| 两三个数量档的报价及交期 | |||
| 交付条款清晰(EXW、DDP) |
价格应该放在比较的最后,而不是一开始。微型零件加工成本指南解释了报价为何不同,以及哪些差异是真实的。
让平台来匹配,而不是自己搜索
逐家搜索、发邮件、评估加工厂,需要花几个星期。Micropartz是为这个细分领域打造的匹配服务平台。您发送一份RFQ,写明图纸、材料、数量、最严公差和希望的供应商地区。我们会将其匹配给最多3家具备合适工艺和测量能力的加工厂,并在24个工作小时内回复。加工厂直接向您报价,您无需付费,订单也没有佣金。更多信息请见微型零件加工页面,图纸准备好后请发送RFQ。
常见问题
怎样才能知道一家加工厂是否真的能做微型零件加工?
请要求提供标有主轴转速和棒料能力的设备清单、包括测针尺寸和影像系统在内的测量设备,以及类似尺寸和公差零件的照片或样件。真正的微型零件加工厂会很快回答这些问题,并反过来向您提出DFM问题。
微型零件加工供应商需要通过ISO认证吗?
对大多数工业买家来说,ISO 9001是基本预期。医疗器械零件通常要求供应商具备ISO 13485,或至少签订涵盖可追溯性和变更控制的质量协议。请务必要求查看证书并核对其范围。
我应该选择本国的供应商吗?
这取决于数量、知识产权敏感度、交期和成本目标。微型零件加工能力分布在美国、瑞士、德国、日本、韩国、台湾、越南等地。先选定地区,再在其中比较加工厂的能力。
应该向多少家供应商询价?
两三家合格的加工厂收到同一份完整的RFQ,所得到的信息比十家加工厂收到不完整的RFQ要好。更多的报价只会增加工作量,并不会增加清晰度。
参考的标准与资料
- ISO 9001:2015, Quality management systems, Requirements
- ISO 13485:2016, Medical devices, Quality management systems
- Wikipedia: Non-disclosure agreement
本指南中的数值是供参考的典型值。真实的数值由图纸、材料证书和匹配的加工厂决定。