Se você é um engenheiro de produto ou profissional de compras que trabalha em peças que precisam de formas complexas e alta precisão - como componentes automotivos ou caixas eletrônicas de dispositivo -CNC Prototype Processing of Die Castings é sua solução ideal. Este processo combina a eficiência do fundamento (para moldar o metal fundido em formas complexas) com a precisão da usinagem CNC (para refinar detalhes e aumentar a precisão). Vamos quebrar tudo o que você precisa saber, com exemplos e dados do mundo real para orientar suas decisões.
O que é o processamento de protótipo CNC de fundições de matrizes?
CNC Prototype Processing of Die Castings refere -se ao uso de controle numérico do computador (CNC) Tecnologia para refinar peças de matriz em protótipos de alta precisão. Primeiro, matriz de fundição injeta metal fundido (Como alumínio ou zinco) em um molde sob alta pressão para criar uma forma de peça aproximada - excelente para o complexo, Designs de paredes finas. Mas as peças fundidas geralmente não têm precisão e suavidade da superfície necessárias para prototipagem. É aí que a usinagem CNC entra: Ele remove o excesso de camada de material por camada, adicionando detalhes complexos e garantindo tolerâncias rígidas (Tão baixo quanto ± 0,005 mm).
Pegue um fabricante de dispositivo eletrônico, por exemplo. Eles precisavam 10 Protótipo de alumínio de alumínio para um novo tablet. Die Casting criou a forma básica da habitação (com paredes finas de 1.2 milímetros) em apenas 2 Minixos por peça - mas a borda do alojamento tinha um 0.1 MM Erro, E a superfície era irregular. Usando o processamento de protótipo CNC, Eles apararam a borda para o exato 150 mm de comprimento (erro em queda para 0.003 milímetros) e suavizou a superfície para RA 0.8 μm. O resultado? Protótipos que se encaixam perfeitamente nos componentes internos do tablet.
Principais vantagens do processamento de protótipo CNC de peças fundidas
Este processo oferece 5 Grandes benefícios que o destacam para prototipagem. Usaremos um estudo de caso de um fornecedor de peças automotivas (Prototipando um suporte de sensor de liga de zinco) Para destacar cada vantagem.
| Vantagem | Como funciona na prática | Dados do caso automotivo |
| Aprimoramento de precisão | Correzs erros de fundição de mortos (como bordas irregulares) e adiciona detalhes finos. | Matriz de matriz teve um erro de diâmetro do buraco de 0.05 milímetros; CNC reduziu para 0.002 milímetros. |
| Tratamentos de superfície flexíveis | Permite polido, anodizado, ou acabamentos banhados - algo básico de peças fundidas não pode fazer. | O suporte do sensor precisava de um acabamento resistente à corrosão; Superfícies preparadas para CNC permitiam eletroplicar (aumento da resistência à ferrugem por 80%). |
| Econômico para pequenos lotes | Casting Die precisa de moldes caros (até $10,000), Mas o CNC pula ferramentas extras - perfeitas para 1-50 Pieces de protótipo. | O fornecedor automotivo salvo $8,000 Usando moldes de fundição existentes e adicionando processamento CNC em vez de fazer novos moldes de alta precisão. |
| Alta utilização de material | Castings de matança têm desperdício mínimo (Excesso de metal é reciclável), E o CNC remove apenas o que é necessário. | 90% da liga de zinco no suporte do sensor foi reutilizada - o CNC apenas removeu 5% do material para refinar a forma. |
| Voltação rápida | Die o lançamento acelera a criação de peça inicial, e a usinagem CNC é rápida para pequenas execuções de protótipo. | 10 Suportes de sensores estavam prontos em 3 dias (2 Dias para o elenco de Die, 1 Dia para processamento CNC) vs.. 7 dias com usinagem CNC completa do zero. |
Processo passo a passo do processamento de protótipo CNC de fundições de matrizes
O processo tem 7 Principais estágios, cada crítico para obter um protótipo confiável. Usaremos a caixa de alojamento para tablets do fabricante de dispositivos eletrônicos para ilustrar cada etapa.
1. Die lançando a parte inicial
Primeiro, Crie a forma básica com fundição. Escolha um metal (alumínio, zinco, ou magnésio) Com base nas necessidades do protótipo - o alumínio é ótimo para peças leves, como caixas de tablets.
- Exemplo de caso: O fabricante usou liga de alumínio (A380) Para a caixa de tablets. Eles injetaram alumínio fundido (a 650 ° C.) em um molde de aço sob 1,200 pressão da barra. Cada moradia levou 2 minutos para lançar.
- Dica chave: Use um molde de fundição com dimensões um pouco maiores (adicionar 0.1-0.2 milímetros) Para deixar espaço para usinagem CNC.
2. Projeto & Programação CNC
Próximo, Crie um modelo 3D do protótipo final (Usando software como o SolidWorks) e escreva um programa CNC. O programa informa à máquina quais áreas cortar, Como rápido mover -se, e quais ferramentas usar.
Na caixa do tablet, o modelo 3D especificou um 150 milímetros × 250 MM HABITAÇÃO COM UM 0.5 MM Groove Deep para a tela. O programa CNC usou o código G para mapear um caminho de corte linear para a ranhura-a consulta de cada habitação tinha a mesma profundidade.
3. Máquina & Configuração da ferramenta
Selecione uma máquina de moagem CNC (melhor para peças planas ou complexas, como caixas) e as ferramentas de corte certas. O material da ferramenta deve corresponder ao metal fundido para evitar o desgaste.
O fabricante usou uma máquina de moagem CNC de 3 eixos e um moinho de extremidade de carboneto (WC-Co). O carboneto funciona bem com o alumínio - reduzindo o desgaste da ferramenta por 50% comparado às ferramentas de aço de alta velocidade. Eles também usaram um mandril de vácuo para manter a habitação com segurança (impede o movimento durante a usinagem).
4. Usinagem áspera
Remova a maior parte do excesso de material rapidamente. Esta etapa molda o protótipo próximo à sua forma final, mas deixa uma pequena quantidade de material para acabamento.
- Exemplo de caso: A borda do molde do tablet Housing era 150.1 milímetros (0.1 mm sobre o alvo). A usinagem áspera aparou para 150.02 milímetros (removendo 0.08 milímetros) no 3,000 RPM e uma taxa de alimentação de 100 mm/min. Isso levou 2 minutos por moradia.
- Meta: Corte rápido, mas evite superaquecer o metal (O alumínio pode se deformar em temperaturas acima de 200 ° C).
5. Acabar com a usinagem
Refine o protótipo em suas dimensões exatas e suavize a superfície. Esta etapa é onde o CNC adiciona precisão - as tolerâncias são apertadas, e detalhes como sulcos ou orifícios são finalizados.
Na caixa do tablet, Acabar com a usinagem cortar a borda de 150.02 mm para o alvo 150 milímetros (removendo 0.02 milímetros) no 4,000 RPM (taxa de alimentação mais lenta: 50 mm/min). Também suavizou a superfície do alojamento para RA 0.8 μm - perfeito para conectar a tela do tablet.
6. Pós-processamento
Após a usinagem, Adicione toques finais para melhorar o desempenho e a aparência do protótipo. As etapas comuns incluem:
- Limpeza: Use limpeza ultrassônica para remover o fluido de corte e as lascas de metal (o fabricante limpou cada alojamento para 5 minutos em uma solução à base de água).
- Deburrendo: Areia bordas afiadas (Eles usaram lixa de 400 grãos para suavizar os cantos da carcaça).
- Tratamento de superfície: Aplique acabamentos como anodizar (Eles adicionaram uma camada clara anodizada ao alojamento - melhorando a resistência a arranhões por 60%).
7. Controle de qualidade
Teste o protótipo para garantir que atenda aos requisitos de projeto. Use ferramentas de precisão para verificar as dimensões, acabamento superficial, e ajuste.
O fabricante usado 3 Ferramentas para controle de qualidade:
- PALIPER DIGITAL: Verificou o comprimento da moradia (150 mm ± 0,003 mm - todos os protótipos passados).
- Testador de rugosidade da superfície: Verificou o valor da RA (0.8 μm - sem variação entre as peças).
- Teste de ajuste: Anexou o alojamento aos componentes internos do tablet (todos 10 Protótipos se encaixam sem lacunas).
Desafios comuns & Soluções no processamento de protótipo CNC de peças fundidas
Mesmo com um planejamento cuidadoso, Questões podem surgir. Aqui estão 3 Problemas comuns e como corrigi -los - utilizando dados do estojo de suporte do sensor automotivo.
| Desafio | Impacto | Solução |
| Porosidade de fundição | Pequenos orifícios no metal causam ferramentas CNC em chip (arruinado 20% de colchetes iniciais). | Use fundição assistida por vácuo (reduz a porosidade por 90%) Antes da usinagem do CNC. |
| Vibração de usinagem | Causa cortes irregulares (O buraco do suporte tinha um 0.005 MM Erro). | Aperte o eixo da máquina CNC (vibração reduzida por 60%) e use um suporte de peça de trabalho mais pesado. |
| Arranhões na superfície | Estética ruim (arranhões 15% de colchetes). | Substitua as ferramentas de corte desgastadas a cada 5 protótipos e use um líquido de arrefecimento (5% concentração) durante a usinagem. |
Cenários de aplicação do processamento de protótipo CNC de peças fundidas
Este processo é amplamente utilizado entre as indústrias, onde as formas de precisão e complexas são importantes. Aqui estão 3 setores -chave:
- Automotivo: Peças de prototipagem como suportes de sensores, Componentes de transmissão, ou caixas de motor. Por exemplo, Uma fabricante de carros usou este processo para testar 20 Capas de motor de alumínio - atendendo ao 0.004 MM Tolerância necessária para o ajuste do motor.
- Eletrônica: Fazendo protótipos para caixas de dispositivo, Afotos de calor, ou peças de conector. A caixa de alojamento do tablet acima é um exemplo perfeito.
- Aeroespacial: Criando leve, peças de alta precisão, como corpos de válvula de liga de magnésio. Uma startup aeroespacial usou este processo para protótipo 5 corpos da válvula - cada um com um erro de redondeza de apenas 0.002 milímetros.
A visão da tecnologia YIGU sobre o processamento de protótipo CNC de fundidas
Na tecnologia Yigu, Nós ajudamos 350+ Os clientes alavancam CNC Prototype Processing of Die Castings para rápido, prototipagem econômica. Acreditamos que esse processo preenche a lacuna entre a eficiência do Die Casting e a precisão do CNC - ideal para as equipes que precisam testar peças complexas sem altos custos de molde. Nossa equipe usa fundição de matriz assistida por vácuo para reduzir a porosidade e o monitoramento CNC movido a IA para capturar erros mais cedo, Cortando os tempos de entrega do protótipo para 2-4 dias. Para profissionais de compras, Isso significa custos mais baixos (até 40% Economia vs.. usinagem completa do CNC) e protótipos que correspondem à qualidade de produção em massa. Também reciclamos 95% de fundição e resíduos CNC para minimizar o impacto ambiental.
Perguntas frequentes
- P: O que os metais funcionam melhor para o processamento de protótipo CNC de peças fundidas?
UM: Alumínio (leve, baixo custo) e zinco (fácil de lançar, alta precisão) são mais comuns. Magnésio funciona para peças ultra-light (como componentes aeroespaciais), Mas é mais caro. Muitas vezes recomendamos a liga de alumínio A380 para protótipos eletrônicos e automotivos.
- P: Quantos protótipos posso fazer com este processo?
UM: É perfeito para pequenos lotes - 1 para 50 pedaços. Por exemplo, nós fizemos 30 Suportes de sensor de liga de zinco para um cliente automotivo em 3 dias. Se você precisar 100+ pedaços, Die Casting com produção completa de CNC (não apenas prototipagem) pode ser mais econômico.
- P: O processamento de protótipo CNC pode corrigir grandes defeitos de fundição (como deformação)?
UM: Pode consertar pequenos defeitos (como 0.1 erros de borda mm ou desigualdade de superfície), Mas não os principais (como deformação grave ou grandes buracos). Para evitar isso, Sempre inspecionamos as peças de moldura primeiro-se a deformação exceder 0.2 milímetros, Nós fundamos novamente a peça antes da usinagem do CNC.