Отрасли промышленности по всему миру производят бесчисленное множество продуктов для удовлетворения разнообразных потребностей потребителей. Они используют различные методы производства, некоторые современные, а другие традиционные. Обработка металла резанием и литьем популярны в производстве пластика и металла.
Ни одна из этих технологий не уступает другой; каждая имеет свои области применения, поэтому она дает превосходные результаты при соответствующем использовании. Как предприятие, вы хотите рассмотреть возможность анализа плюсов и минусов каждой из них, прежде чем использовать ее для конкретных производственных требований. Например, обработка металла быстрее, чем литье для мелкосерийного производства, но она может не соответствовать повторяемости литья.
В данной статье подробно сравниваются и сопоставляются эти методы производства.
Изучение обработки
Обработка — это производственная технология, которая подразумевает удаление излишков материала из блока или заготовки для создания желаемой детали. Механики используют станки для выполнения обработки контролируемым и предсказуемым образом.
Продвинутая обработка выполняется специалистами с использованием станков с ЧПУ и специальных режущих инструментов. Boda Tech использует специалистов и передовые режущие инструменты, чтобы помочь клиентам добиться успеха на рынке с помощью обработки с ЧПУ.
CNC означает числовое программное управление. Это означает, что процесс обработки металла контролируется компьютером. В прошлом веке процесс обработки был ручным. Оператор лично управлял станком с помощью ручек и рычагов.
В центре этого управления находится специальное программное обеспечение на основе языка G-кода. Проще говоря, обработка на станках с ЧПУ позволяет пользователю заранее определять положение и скорость и запускать их многократно и предсказуемо.
Вставка кода для обработки на станках с ЧПУ
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Примеры методов ЧПУ
С момента объединения инструментов с двигателями в 1940-х годах появилось несколько методов обработки с ЧПУ. Наиболее часто используемые методы обработки с ЧПУ включают в себя следующее:
Токарная обработка с ЧПУ
Токарная обработка металла на токарном станке
Токарная обработка — популярный традиционный метод обработки, вероятно, один из самых ранних методов обработки металла. Этот процесс включает в себя удержание заготовки на оправке или пластине. Оправка или место вращается с заданной скоростью, в то время как инструмент, закрепленный на приспособлении, удаляет материал с заготовки.
Крепление соединяется с подвижным слайдом, который может находиться в любом положении. Слайд может двигаться к центральной линии и от нее, а также ближе или дальше от оправки/пластины.
Механики используют токарные станки для создания концентрических форм на заготовках. Токарный станок может создавать такие элементы, как резьба, пазы, валы и цилиндры. Свяжитесь с нами узнать о многих других токарных станках.
Фрезерные
фрезерные с ЧПУ
В то время как заготовка для токарных операций вращается, для фрезерных операций с ЧПУ она неподвижна. Вместо этого вращается вращающийся шпиндель, удерживающий фрезерный инструмент. В наиболее распространенной установке стол, который может перемещаться в направлениях X и Y, надежно удерживает заготовку с помощью тисков.
Шпиндель фрезерного станка с ЧПУ может перемещаться в направлениях X, Y и Z. Он также может вмещать различные виды фрезерования Инструменты. В отличие от токарного станка с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ может удалять материал с заготовок нестандартной формы. Некоторые особенности, которые можно получить с помощью фрезерования с ЧПУ, — это шпоночные пазы, профили и фаски.
Лазерная резка с ЧПУ
Выполняется лазерная резка с ЧПУ
Этот метод обработки режет и гравирует материал с помощью мощного лазерного луча, управляемого компьютером. Это невероятно точная техника, которая производит сложные формы, которые трудно получить вручную. Медицина, автомобилестроение и электроника входят в число ведущих пользователей лазерной резки с ЧПУ.
Процесс лазерной резки с ЧПУ начинается с проектирования желаемой формы. Затем проект программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР) преобразуется в машинный язык и загружается в станок с ЧПУ.
После настройки лазерной режущей машины с ЧПУ лазерный луч фокусируется на материале, следуя запрограммированному пути. Луч удаляет материал по пути путем испарения или плавления. Если того требует применение, за этой резкой могут следовать этапы постобработки, такие как обработка поверхности и снятие заусенцев.
Плазменная резка с ЧПУ
плазменная резка с ЧПУ
Для этого метода обработки с ЧПУ используется комбинация трех элементов плазмы: скорость, энергия и температура. Плазма — это сильно ионизированный газ, обычно называемый четвертым состоянием вещества. Она мгновенно нагревает большинство металлов выше точки плавления, поэтому является очень эффективной силой обработки.
Процесс этой техники резки начинается с подачи инертных газов и кислорода в режущую головку. Затем следует зажигание дуги, мгновенно создающее свободные электроны и ионы, которые составляют плазму. Поскольку плазма чрезвычайно мощная и горячая в тысячи градусов по Цельсию, она может легко резать металл.
Плазменная резка с ЧПУ отличается высокой точностью и эффективностью, поэтому она присутствует во многих отраслях. Она широко используется в автомобильной промышленности, строительстве и производстве, а также во многих других отраслях, где используется обработанный металл.
Сверление с ЧПУ
Сверление с ЧПУ
Сверление с ЧПУ — еще один популярный процесс обработки металла с ЧПУ, который следует почти тем же этапам, что и другие операции. Механики используют его для создания круглых отверстий в заготовке для болтов и винтов в сборочных проектах.
Сначала создается цифровая конструкция с использованием программного обеспечения CAD. Затем следует преобразование этой конструкции в инструкции для сверлильного станка. CAM программное обеспечение популярен для генерации необходимых кодов для машины.
Когда эти коды подаются на станок с ЧПУ, они диктуют, как будет проходить процесс сверления. Оператор обеспечивает станок правильными инструментами, а затем выполняет операцию обработки.
Гидроабразивная резка с ЧПУ
Гидроабразивная резка метод
Технология резки струей воды с ЧПУ включает в себя струю воды под высоким давлением и абразивы, направленные на заготовку. Точная и универсальная, эта технология обработки используется для многих материалов и отраслей.
Давление воды может достигать 90,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм благодаря мощным насосам-усилителям, встроенным в машину. Другими основными компонентами станка для гидроабразивной резки с ЧПУ являются струйное сопло, абразивная система, стол для резки и программное обеспечение управления.
Плюсы и минусы обработки
| Плюсы обработки | Минусы обработки |
| Жесткие допуски и высокая точность | Обработка сложных форм может быть дорогостоящей и трудоемкой. |
| Универсальность – может работать с широким спектром металлов и неметаллов | Сроки изготовления деталей, требующих большого съема материала, увеличиваются. |
| При наличии необходимого опыта минимальные потери материала | Необходимы замены для инструментов, |
| Возможность получения превосходной отделки поверхности | Необходимы высокие знания для программирования ЧПУ и настройки станка |
| Повторяемость за счет повторного использования сохраненных программ ЧПУ | Рабочий стол ограничивает размер обрабатываемого металла. |
Что такое кастинг?
Литейная металлообработка — древний метод изготовления металла, при котором желаемый продукт создается путем заливки расплавленного металла в форму специальной формы. После заливки расплавленного металла в форму он затвердевает через некоторое время.
Наиболее популярным применением метода литья в старые времена было производство доспехов и мечей для солдат. Со временем литье металла развилось до современной версии, которая является более сложной и универсальной. Его можно сравнить с конкурентами в спор по поводу обработки и литья.
Традиционный меч
ПролинТех является домом для передовых процессов литья, в частности вакуумного литья. Компания производит высококачественные прототипы и детали малого объема. Она использует 3D-печать и обработку на станках с ЧПУ для создания точных моделей.
Рассмотрим эти методы литья
Существует множество методов литья, основанных на размере и форме продукта, среди прочих соображений. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных методов литья металла для механическая обработка против литья.
Пескоструйная обработка
Процесс литья в песчаные формы
Это еще один традиционный метод литья металла, который включает в себя загрузку расплавленного металла в полости, сформированные в связанном песке. По мере застывания расплавленного металла он образует форму полости. В самой базовой форме, два ящика, каждый с формой сечения предполагаемой детали.
Литье в песчаные формы универсально, оно позволяет производить как мелкие, так и крупные детали. В этой технике можно использовать большинство металлов. Процесс начинается с формирования модели, затем следует создание формы. Когда сборка формы готова, в полость формы вводится расплавленный металл.
Перед извлечением металлической отливки из формы процессу дается время на охлаждение.
Литье под давлением
Литье под давлением — это сложная производственная процедура, которая популярна в автомобильной промышленности и других областях. Она подразумевает подачу расплавленного металла в полость формы для получения желаемого продукта. Алюминий, цинк и другие цветные металлы являются наиболее применимыми для услуги литья под давлением.
Основными этапами литья под давлением являются подготовка формы, подготовка металла, впрыск металла, охлаждение, выталкивание и, наконец, обрезка.
Литые детали
Две основные категории этого метода производства металла — литье под давлением с горячей и холодной камерой. Алюминий и другие сплавы с высокой температурой плавления применяются для литья под давлением с холодной камерой, в то время как литье под давлением с горячей камерой лучше всего подходит для металлов с низкой температурой плавления, таких как магний.
Следуйте этому руководству на Лучшие литейные металлы для производства: выбор и применение для получения более подробной информации о материалах.
Литье по выплавляемым моделям
Литье по выплавляемым моделям
Этот многовековой метод обработки металла также называется литьем по выплавляемым моделям. Производители точных деталей предпочитают эту технологию литья, особенно для повторяющихся производств.
Первым шагом в методах литья по выплавляемым моделям является формирование восковой модели, представляющей желаемую форму детали. Затем на модель накладывается керамическая оболочка и оставляется для затвердевания, чтобы создать форму.
Когда воск расплавляется, он оставляет полость внутри керамической оболочки формы. Затем расплавленный металл заливают в полость формы, дают ему затвердеть и извлекают, разбив форму. Литье Идеальный метод для деталей сложной формы и с гладкой поверхностью.
Вакуумное литье
Как следует из названия, вакуумное литье — это метод литья металла, при котором вакуумное давление используется для вытеснения пузырьков и газов из расплавленного металла и полости формы соответственно. Это происходит в вакуумной камере с давлением до 100 бар.
Производители автомобильных деталей известны тем, что используют вакуумное литье, хотя этот метод также применяется в аэрокосмической и электронной промышленности.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Плюсы и минусы методов литья
| Плюсы кастинга | Минусы кастинга |
| Сложные формы | Не эффективен для слишком больших деталей. |
| Экономичное | Дефекты и пористость в деталях |
| Множество размеров продукции | Не подходит для материалов, которые не поддаются плавлению и затвердеванию. |
| разносторонний | Кропотливый |
| Минимум отходов | Сложно обеспечить чрезвычайно жесткие допуски |
В чем разница между литьем и механической обработкой? Что следует помнить при выборе
При выборе между механической обработкой и литьем учитывайте следующие моменты:
Сложность дизайна
Для изготовления сложных деталей лучше подходит литье металла. Обработка с ЧПУ. Эта техника эффективна для создания острых углов и кромок, которые трудно получить с помощью механической обработки. Поскольку металл сначала расплавляется, а затем заливается в форму, практически ни одна форма не получается.
Этот аргумент не полностью исключает возможность обработки с целью создания деталей сложной геометрии. Обработка на станках с ЧПУ используется для производства винтов, болтов и других деталей со специфическими характеристиками.
Размерная точность
Литье, как правило, имеет меньшую размерную точность, чем механическая обработка, из-за коробления и усадки, вызванных невозможностью полностью контролировать процесс охлаждения. С помощью современных режущих инструментов и станков с ЧПУ есть преимущество в обработке металлических деталей с более высокой размерной точностью.
Стоимость изготовления
Стоимость является основополагающим фактором для большинства производителей, сравнивающих механическую обработку с литьем. Можно прийти к искушению сделать вывод, что механическая обработка — очевидно более затратный процесс из-за всех задействованных передовых технологий. Однако важно учитывать все различные факторы и сценарии, которые могут иметь место.
Конкретный материал и объем производства могут повлиять на стоимость в любую сторону. При небольших объемах обработка на станках с ЧПУ может иметь преимущество. Литейное производство более экономично при больших объемах производства.
Пригодность материала
Тип материала, используемого для изготовления продукта, является еще одним важным фактором. Любой металл, который можно расплавить и залить с помощью тигля, можно отлить. В этом случае применяется длинный список черных и цветных металлов. Литье также охватывает неметаллы, включая бетон и эпоксидную смолу.
Что касается универсальности, то здесь есть преимущество в обработке широкий спектр металлов и неметаллов.
Важно отметить, что литье лучше всего подходит для определенных металлов, которые хорошо подходят для этого метода.
Объем производства
Автомобильные диски
Литье металла быстрее, чем обработка металла при крупносерийном производстве деталей. Пока форма готова, время затвердевания короче, а время обработки тоже короче.
Если ваш проект направлен на быстрое производство большого количества деталей, вам лучше использовать метод литья металла. Механическая обработка превосходит литье металла по скорости, если деталей требуется всего несколько. Это связано с тем, что при обработке металла на станках с ЧПУ не нужно подготавливать формы.
Макетирования
Если вы находитесь на этапе создания прототипа изделия, то выбор обработки на станке с ЧПУ вместо литья металла будет более целесообразным. сравнение обработки и литья. Формы могут быть чрезвычайно дорогими для этого упражнения, вероятно, в тысячи долларов за дизайн. Плюс, вам нужно создавать другую форму каждый раз, когда дизайн отклоняется.
Обработка на станках с ЧПУ более гибкая, когда дело касается изменения конструкции. Все, что требуется, это изменить модель и программу.
Металлические прототипы
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Заключение
И механическая обработка, и литье актуальны в современной производственной среде. Однако их плюсы и минусы могут различаться, поэтому их предпочтения и пригодность в разных проектах различны. Для тех, кто ищет наилучшую отделку поверхности, механическая обработка будет лучшим методом. Литье идеально подходит для сложных изделий и массового производства.
Свяжитесь с Boda Tech, чтобы узнать все тонкости механическая обработка против литья методы производства. Однако, если вы уверены, какая технология соответствует вашим требованиям, запросите получите расценки сейчас.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Литье прочнее механической обработки?
Нет, литье обычно слабее обработанного металла. Внутренние дефекты (пористость), которые образуются во время литья, делают литой металл слабее. Непостоянство микроструктуры приводит к тому, что литые металлы слабее обработанных.
Лучше ли ЧПУ, чем литье?
Это зависит от конкретного применения и предпочтений пользователя. Есть случаи, когда ЧПУ лучше, а есть случаи, когда лучше литье. Например, литье эффективнее, когда требуемый объем производства высок.
Винты литые или обработанные?
Винты обрабатываются на станке, а не отливаются. Жесткие допуски, необходимые для эффективной резьбы, легко достигаются при помощи станка, но не литьем. Литье может привести к ослаблению из-за пористости и других дефектов, что может поставить под угрозу пригодность винтов к использованию.