A concha no protótipo de usinagem CNC: Um guia para fabricação de precisão

Ao desenvolver novos produtos - seja no aeroespacial, Automotivo, ou eletrônica - o Protótipo de usinagem CNC Shell desempenha um papel crítico. Não é apenas uma capa externa simples; É um teste para viabilidade do design, desempenho, e escalabilidade de produção. Este guia quebra tudo o que você precisa saber sobre protótipo de conchas, De opções de materiais a aplicações do mundo real, Ajudando você a evitar armadilhas comuns e criar protótipos de alta qualidade.

1. O que é um protótipo de usinagem CNC?

UM Protótipo de usinagem CNC Shell é um componente externo personalizado produzido por meio de controle numérico de computador (CNC) tecnologia para testar o formulário de um produto, ajustar, e funcionar antes da produção em massa. Ao contrário dos protótipos impressos em 3D (que geralmente são para verificações visuais rápidas), Os protótipos de protótipo usados ​​por CNC usam os mesmos materiais que os produtos finais (Por exemplo, liga de alumínio, aço inoxidável) e corresponder à precisão de peças produzidas em massa-normalmente ± 0,005 mm de tolerância.

Principais propósitos de protótipos de conchas:

• Verifique se o shell se encaixa nos componentes internos (Por exemplo, Placas de circuito em dispositivos eletrônicos).
• Durabilidade do teste em condições do mundo real (Por exemplo, Resistência à corrosão para peças automotivas).
• Validar processos de fabricação (Por exemplo, O design pode ser escalado sem deformação?).

2. Materiais principais para cascas de protótipo de usinagem CNC

A escolha do material certo afeta diretamente o desempenho e o custo do seu protótipo. Liga de alumínio é a escolha mais popular, Mas outros materiais atendem às necessidades específicas. Abaixo está uma comparação de opções comuns:

Exemplo do mundo real: Um fabricante líder de smartphones usado liga de alumínio 6061 Para seu protótipo de usinagem CNC. O material é leve (2.7g/cm³) E a boa usinabilidade permitiu que a equipe testasse 3 diferentes espessuras da concha (1.2mm, 1.5mm, 1.8mm) em 2 Semanas - mais do que usar aço inoxidável e mais barato que o titânio.

3. Processo passo a passo para casca de protótipo de usinagem CNC

Criar um protótipo de shell requer um planejamento cuidadoso para garantir a precisão e a eficiência. Abaixo está um fluxo de trabalho de 7 etapas usado pelos principais fabricantes:

1. Projeto & 3D Modelagem: Use o software CAD (Por exemplo, SolidWorks, AutoCAD) Para criar um modelo 3D detalhado do shell. Defina recursos críticos como orifícios, sulcos, e espessuras da parede. Por exemplo, Um protótipo de drone precisa de pontos de montagem precisos para hélices - estes estão marcados no modelo CAD.
2. Preparação do material: Corte a matéria -prima (Por exemplo, Folha de liga de alumínio) em uma "em branco" um pouco maior que a concha final (Normalmente +5 mm em todos os lados) Para explicar a usinagem.
3. Configuração de parâmetro de corte: Selecione ferramentas CNC (Por exemplo, Mills finais, exercícios) e defina parâmetros como a velocidade do eixo (10,000–15.000 rpm para alumínio) e taxa de alimentação (500–1.000 mm/min) para evitar vibração.
4. Instalação do acessório: Prenda o espaço em branco à máquina CNC com um equipamento rígido (Por exemplo, vice -grampos) Para evitar a deformação durante o corte. Um acessório solto pode causar até 0,1 mm de erro - o suficiente para arruinar um protótipo.
5. Usinagem CNC: A máquina segue o caminho do modelo CAD para cortar a concha. Para formas complexas (Por exemplo, Cascas de sensores automotivos curvos), 5-As máquinas CNC do eixo são usadas para acessar áreas de difícil acesso.
6. Pós-processamento: Limpe a concha para remover aparas de metal, Em seguida, adicione tratamentos de superfície:

• Jato de areia: Para um acabamento fosco (comum em protótipos industriais).
• Anodizando: Para melhorar a resistência à corrosão (Usado para conchas de alumínio em dispositivos externos).
• Polimento: Para um suave, visual amigável ao consumidor (Por exemplo, Shells de protótipo de smartphone).

7. Inspeção & Teste: Use ferramentas como pinças e coordenadas de medições de medição (Cmms) para verificar as dimensões. Em seguida, teste o shell - por exemplo, Um shell de dispositivo eletrônico pode sofrer testes de queda (1.5m Altura no concreto) Para verificar a durabilidade.

4. Tecnologias avançadas que aumentam a qualidade do protótipo de protótipo

Para atender às crescentes demandas por mais rápido, Protótipos mais precisos, Os fabricantes estão adotando essas tecnologias CNC avançadas:

• Corte de alta velocidade (Hsc): Usa velocidades do fuso sobre 20,000 RPM para reduzir o tempo de usinagem em 30 a 50%. Uma empresa de dispositivos médicos reduziu o tempo para fazer um protótipo de aço inoxidável 8 horas para 4.5 horas usando HSC.
• Usinagem adaptativa: Ajusta os parâmetros de corte em tempo real para explicar inconsistências materiais. Isso é fundamental para conchas de protótipo de titânio, Onde pequenos defeitos materiais podem causar quebra de ferramentas.
• Simulação Twin Digital: Cria uma cópia virtual do processo de usinagem para prever problemas (Por exemplo, vibração, superaquecimento) antes da produção física. Uma empresa aeroespacial usou isso para corrigir um problema de deformação da concha que atrasou seu protótipo por 2 semanas.

5. Perspectiva da tecnologia YIGU sobre protótipos de usinagem CNC conchas

Na tecnologia Yigu, Nós acreditamos no Protótipo de usinagem CNC Shell é a ponte entre design e produção em massa. Sobre o passado 5 anos, Nós apoiamos 200+ clientes - de startups à fortuna 500 Empresas - em desenvolvimento de protótipos. Nossa equipe prioriza a correspondência de materiais (Usando a mesma liga que os produtos finais) e iteração rápida (Entregando a maioria dos protótipos de alumínio em 3 a 5 dias). Descobrimos que o investimento em protótipos de alta precisão reduz os erros de produção em massa por 40% em média, economizando tempo e custo dos clientes. Para projetos pequenos ou personalizados, Nossa configuração de fabricação flexível garante designs de conchas complexos (Por exemplo, 3D conchas automotivas curvas) atender aos requisitos estritos de tolerância.

Perguntas frequentes sobre protótipos de usinagem CNC conchas

Q1: Quanto tempo leva para fazer um protótipo de usinagem CNC Shell?

UM: Depende de material e complexidade. Para cascas de alumínio simples (Por exemplo, um pequeno gabinete eletrônico), leva de 3 a 5 dias. Para conchas aeroespaciais complexas de titânio, Pode levar de 1 a 2 semanas.

Q2: Os protótipos de usinagem CNC podem ser usados ​​para produção de pequenos lotes?

UM: Sim! Ao contrário da impressão 3D (que é lento para pequenos lotes), Os protótipos de protótipo usinados por CNC podem ser dimensionados para 50-100 unidades sem reformular. Isso é ideal para testes de produto antes do lançamento com usuários reais.

Q3: Quanto custa um protótipo de usinagem CNC?

UM: Os custos variam de acordo com o material e o tamanho. Uma pequena concha de liga de alumínio (100x100x50mm) normalmente custos \(50- )150. Uma grande concha aeroespacial de titânio (300x200x100mm) pode custar \(500- )1,200.