Wenn Sie ein Produktingenieur oder Beschaffungsfachmann sind, arbeiten an Teilen, die sowohl komplexe Formen als auch hohe Präzision benötigen - wie Automobilkomponenten oder elektronische Gerätegehäuse - - Gehäuse für elektronisches Gerät -CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfelgüssen ist Ihre ideale Lösung. Dieser Prozess kombiniert die Effizienz des Gießens (Zur Gestaltung geschmolzener Metall in komplexe Formen) mit der Präzision der CNC -Bearbeitung (Zur Verfeinerung von Details und zur Steigerung der Genauigkeit). Lassen Sie uns alles aufschlüsseln, was Sie wissen müssen, Mit Beispielen und Daten in der realen Welt, um Ihre Entscheidungen zu leiten.
What Is CNC Prototype Processing of Die Castings?
CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfelgüssen refers to using computer numerical control (CNC) technology to refine die-cast parts into high-precision prototypes. Erste, die casting injects molten metal (like aluminum or zinc) into a mold under high pressure to create a rough part shape—great for complex, thin-walled designs. But die castings often lack the accuracy and surface smoothness needed for prototyping. That’s where CNC machining steps in: it removes excess material layer by layer, Hinzufügen von komplizierten Details und Gewährleistung enger Toleranzen (bis zu ± 0,005 mm).
Nehmen Sie einen Hersteller elektronischer Geräte, Zum Beispiel. Sie brauchten 10 Prototyp -Aluminiumgehäuse für ein neues Tablet. Die Casting schuf die grundlegende Gehäuseform (mit dünnen Wänden von 1.2 mm) in gerecht 2 Minuten pro Stück - aber der Rand des Gehäuses hatte eine 0.1 MM -Fehler, Und die Oberfläche war ungleichmäßig. Verwendung der CNC -Prototypverarbeitung, Sie haben die Kante genau zum Rand geschnitten 150 MM Länge (Fehler nach unten zu 0.003 mm) und glätte die Oberfläche nach Ra 0.8 μm. Das Ergebnis? Prototypen, die perfekt in die internen Komponenten des Tablets passen.
Wichtige Vorteile der CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfeldastungen
Dieser Prozess bietet 5 Hauptvorteile, die es für Prototypen hervorheben. Wir werden eine Fallstudie eines Lieferanten für Automobilteile verwenden (Prototyping einer Zink -Legierungs -Sensorhalterung) um jeden Vorteil hervorzuheben.
| Vorteil | Wie es in der Praxis funktioniert | Daten aus dem Automobilfall |
| Präzisionsverstärkung | Fixes sterben Gussfehler (wie unebene Kanten) und fügt feine Details hinzu. | Das Gießen hatte einen Lochdurchmesserfehler von 0.05 mm; CNC reduzierte es auf 0.002 mm. |
| Flexible Oberflächenbehandlungen | Ermöglicht poliert, anodiert, oder plattierte Oberflächen - etwas grundlegende Würfeldastungen können nicht tun. | Die Sensorhalterung brauchte ein korrosionsbeständiges Finish; CNC-vorbereitete Oberflächen erlaubten die Elektroplatte (erhöhte Rostbeständigkeit durch 80%). |
| Kostengünstig für kleine Chargen | Die Gussguss braucht teure Formen (bis zu $10,000), Aber CNC überspringt zusätzliche Werkzeuge - perfekt für 1-50 Prototypteile. | Der Automobillieferant wurde gespart $8,000 Durch die Verwendung vorhandener Würfelgussformen und Hinzufügen von CNC. |
| Hohe Materialnutzung | Die Gussteile haben minimale Abfälle (Überschüssiges Metall ist recycelbar), Und CNC entfernt nur das, was benötigt wird. | 90% der Zinklegierung in der Sensorhalterung wurde wiederverwendet - CNC wurde nur entfernt 5% des Materials, um die Form zu verfeinern. |
| Schnelle Turnaround | Die Casting beschleunigt die Erstellung der anfänglichen Teile, und CNC -Bearbeitung ist für kleine Prototypen schnell schnell. | 10 Sensorklammern waren bereit in 3 Tage (2 Tage für das Casting, 1 Tag für die CNC -Verarbeitung) vs. 7 Tage mit vollen CNC -Bearbeitung von Grund auf neu. |
Schritt-für-Schritt-Prozess der CNC-Prototyp-Verarbeitung von Würfeldastungen
Der Prozess hat 7 Schlüsselphasen, Jedes kritisch für einen zuverlässigen Prototyp. Wir werden das Tablet -Gehäusekoffer des elektronischen Geräteherstellers verwenden, um jeden Schritt zu veranschaulichen.
1. Sterben, wenn er den anfänglichen Teil wirft
Erste, Erstellen Sie die grundlegende Form mit dem Gießen. Wählen Sie ein Metall (Aluminium, Zink, oder Magnesium) Basierend auf den Anforderungen des Prototyps - Aluminium eignet sich hervorragend für leichte Teile wie Tablet -Gehäuse.
- Fallbeispiel: Der Hersteller verwendete Aluminiumlegierung (A380) Für das Tablettengehäuse. Sie injizierten geschmolzenes Aluminium (bei 650 ° C.) in eine Stahlform unter 1,200 Stabdruck. Jedes Gehäuse nahm 2 Minuten zum Gießen.
- Schlüsselspitze: Verwenden Sie eine Würfelform mit etwas größeren Abmessungen (hinzufügen 0.1-0.2 mm) Platz für CNC -Bearbeitung lassen.
2. Design & CNC -Programmierung
Nächste, Erstellen Sie ein 3D -Modell des endgültigen Prototyps (Verwenden von Software wie SolidWorks) und schreiben Sie ein CNC -Programm. Das Programm teilt der Maschine mit, die Bereiche schneiden sollen, wie schnell man sich bewegen soll, und welche Werkzeuge zu verwenden sind.
Im Tablet -Fall, Das 3D -Modell spezifizierte a 150 mm × 250 MM -Gehäuse mit a 0.5 MM Deep Groove für den Bildschirm. Das CNC-Programm verwendete G-Code, um einen linearen Schneidweg für die Nut zuzuordnen. Die Veredelung jedes Gehäuses hatte die gleiche Tiefe.
3. Maschine & Tool -Setup
Wählen Sie eine CNC -Fräsmaschine aus (Am besten für flache oder komplexe Teile wie Gehäuse) und die richtigen Schneidwerkzeuge. Das Werkzeugmaterial muss mit dem Metall des Stempels übereinstimmen, um Verschleiß zu vermeiden.
Der Hersteller verwendete eine 3-Achsen-CNC-Fräsmaschine und eine Carbid-Endmühle (WC-Co). Carbide funktioniert gut mit Aluminium - reduzierende Werkzeugkleidung von 50% Im Vergleich zu Hochgeschwindigkeitsstahlwerkzeugen. Sie benutzten auch ein Vakuum -Chuck, um das Gehäuse sicher zu halten (verhindert die Bewegung während der Bearbeitung).
4. Grobe Bearbeitung
Entfernen Sie den größten Teil des überschüssigen Materials schnell. Dieser Schritt prägt den Prototyp in der Nähe seiner endgültigen Form, lässt jedoch eine kleine Menge Material zum Abschluss.
- Fallbeispiel: Die Stanzkante des Tabletgehäuses war 150.1 mm (0.1 mm über dem Ziel). Raue Bearbeitung hat es zugeschnitten 150.02 mm (Entfernen 0.08 mm) bei 3,000 Drehzahl und eine Futterrate von 100 mm/min. Das dauerte 2 Minuten pro Gehäuse.
- Ziel: Schnell schneiden, aber vermeiden Sie das Metall zu einer Überhitzung (Aluminium kann bei Temperaturen über 200 ° C verziert sein).
5. Bearbeitung abschließen
Verfeinern Sie den Prototyp mit seinen genauen Abmessungen und glätten Sie die Oberfläche. In diesem Schritt fügt CNC Präzision hinzu - die Toleranzen werden verschärft, und Details wie Grooves oder Löcher sind abgeschlossen.
Im Tablet -Fall, Bearbeitung bearbeiten, schneiden Sie die Kante aus 150.02 mm zum Ziel 150 mm (Entfernen 0.02 mm) bei 4,000 Drehzahl (langsamere Futterrate: 50 mm/min). Es glättete auch die Oberfläche des Gehäuses nach RA 0.8 μm - Perfekt zum Anbringen des Tablets -Bildschirms.
6. Nachbearbeitung
Nach der Bearbeitung, Fügen Sie den letzten Schliff hinzu, um die Leistung und das Aussehen des Prototyps zu verbessern. Gemeinsame Schritte umfassen:
- Reinigung: Verwenden Sie Ultraschallreinigung, um Schneidflüssigkeits- und Metallchips zu entfernen (Der Hersteller säuberte jedes Gehäuse für 5 Minuten in einer Lösung auf Wasserbasis).
- Enttäuschung: Sand scharfe Kanten (Sie benutzten 400-Körpern-Sandpapier, um die Ecken des Gehäuses zu glätten).
- Oberflächenbehandlung: Bewerben Sie Oberflächen wie Anodisierung (Sie fügten dem Gehäuse eine klare anodierte Schicht hinzu - verbesserte Kratzerfestigkeit von 60%).
7. Qualitätskontrolle
Testen Sie den Prototyp, um sicherzustellen, dass er den Entwurfsanforderungen entspricht. Verwenden Sie Präzisionswerkzeuge, um die Abmessungen zu überprüfen, Oberflächenbeschaffung, und fit.
Der Hersteller verwendet 3 Werkzeuge zur Qualitätskontrolle:
- Digitaler Bremssattel: Überprüfte die Länge des Gehäuses (150 mm ± 0,003 mm - alle Prototypen bestanden).
- Oberflächenrauheitstester: Überprüfte den RA -Wert (0.8 μm - keine Variation zwischen Teilen).
- Fit -Test: Befestigte das Gehäuse an die internen Komponenten des Tablets (alle 10 Prototypen passen ohne Lücken).
Häufige Herausforderungen & Lösungen in der CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfelgüssen
Auch bei sorgfältiger Planung, Probleme können auftreten. Hier sind 3 Häufige Probleme und wie man sie behebt - Daten aus dem Fall der Automobilsensor -Halterung verwenden.
| Herausforderung | Auswirkungen | Lösung |
| Die Porosität sterben | Kleine Löcher im Metall verursachen CNC -Werkzeuge zum Chip (ruiniert 20% von frühen Klammern). | Verwenden Sie vakuumunterstützte Würfel-Casting (reduziert die Porosität durch 90%) Vor CNC -Bearbeitung. |
| Bearbeitungsvibration | Verursacht ungleiche Schnitte (Das Loch von Bracket hatte ein 0.005 MM -Fehler). | Ziehen Sie die Spindel der CNC -Maschine fest (Reduzierte Vibration durch 60%) und verwenden Sie einen schwereren Werkstückhalter. |
| Oberflächenkratzer | Schlechte Ästhetik (Kratzer an 15% von Klammern). | Ersetzen Sie abgenutzte Schneidwerkzeuge alle 5 Prototypen und verwenden Sie ein Kühlmittel (5% Konzentration) Während der Bearbeitung. |
Anwendungsszenarien der CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfeldastungen
Dieser Prozess wird in Branchen weit verbreitet, in denen Präzision und komplexe Formen wichtig sind. Hier sind 3 Schlüsselsektoren:
- Automobil: Prototyping -Teile wie Sensorhalterungen, Übertragungskomponenten, oder Motorgehäuse. Zum Beispiel, Ein Autohersteller verwendete diesen Prozess, um zu testen 20 Aluminiummotorabdeckungen - und die 0.004 MM -Toleranz, die für die Motoranpassung erforderlich ist.
- Elektronik: Prototypen für Gerätegehäuse machen, Kühlkörper, oder Steckerteile. Das obige Tafelgehäuse ist ein perfektes Beispiel.
- Luft- und Raumfahrt: Leichtes Erstellen, Hochvorbereitete Teile wie Magnesiumlegierungsventilkörper. Ein Luft- und Raumfahrt -Startup verwendete diesen Prozess zum Prototypen 5 Ventilkörper - sei mit einem Rundness -Fehler von gerecht 0.002 mm.
Die Sicht der Yigu -Technologie zur CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfeln
Bei Yigu Technology, Wir haben geholfen 350+ Kunden nutzen CNC -Prototyp -Verarbeitung von Würfelgüssen für schnell, kostengünstige Prototyping. Wir glauben. Unser Team verwendet vakuumgestützte Würfel-Casting, um die Porosität und die KI-betriebene CNC-Überwachung zu verringern, um Fehler frühzeitig aufzufangen, Prototyp -Vorlaufzeiten zum Schneiden 2-4 Tage. Für Beschaffungsfachleute, Dies bedeutet niedrigere Kosten (bis zu 40% Einsparungen vs. Vollständige CNC -Bearbeitung) und Prototypen, die die Qualität der Massenproduktion entsprechen. Wir recyceln auch 95% des Gusss und des CNC -Abfalls, um die Umweltauswirkungen zu minimieren.
FAQ
- Q: Welche Metalle eignen sich am besten für die Verarbeitung von CNC -Prototypen von Würfeldastungen?
A: Aluminium (leicht, niedrige Kosten) und Zink (leicht zu besetzen, hohe Präzision) sind am häufigsten. Magnesium arbeitet für ultraleichte Teile (wie Luft- und Raumfahrtkomponenten), Aber es ist teurer. Wir empfehlen oft Aluminiumlegierung A380 für elektronische und Automobilprototypen.
- Q: Wie viele Prototypen kann ich mit diesem Prozess machen?
A: Es ist perfekt für kleine Chargen - 1 bis 50 Stücke. Zum Beispiel, Wir haben gemacht 30 Zink -Legierungssensor -Klammern für einen Automobilkunde in 3 Tage. Wenn Sie brauchen 100+ Stücke, sterben Casting mit voller CNC -Produktion (Nicht nur Prototyping) kann kostengünstiger sein.
- Q: Kann die CNC -Prototyp -Verarbeitung Major -Würfelfehler beheben (Wie verzerrt)?
A: Es kann kleine Mängel beheben (wie 0.1 MM -Kantenfehler oder Oberfläche Unebenheit), aber keine wichtigen (wie schwere Verzerrungen oder große Löcher). Um dies zu vermeiden, Wir inspizieren immer zuerst die Kastenteile-wenn sich das Verziehen überschreitet 0.2 mm, Wir caste den Teil vor der CNC-Bearbeitung erneut.
