Каковы методы изготовления алюминия на заказ?
Я знаю, что вы хотите найти лучший способ изготовления алюминиевых деталей. Вам нужна ясность в отношении методов изготовления и того, как выбрать один из них.
Я рассказываю об основных методах, сравниваю их и даю рекомендации по отделке, допускам и срокам.
Давайте погрузимся глубже.
Ведущий параграф:
Многие нуждаются в алюминиевых деталях на заказ, но сталкиваются с проблемой выбора. Хорошее изготовление начинается с выбора метода.
Существует несколько методов: экструзия, обработка на станках с ЧПУ, формовка листов, литье и сварка.
Я всегда рассматриваю эти методы как инструменты в наборе инструментов. Каждый из них позволяет получить различные формы, допуски и сроки изготовления.
Обзор основных методов изготовления
Метод | Пример использования | Сильные стороны | Недостатки |
---|---|---|---|
Экструзия | Профили, рельсы, рамы | Постоянные секции, низкая стоимость/шт | Ограниченные формы поперечного сечения |
Обработка с ЧПУ | Сложные детали, прецизионные блоки | Высокая точность, универсальные формы | Отходы материалов, более высокая стоимость единицы продукции |
Формовка листов | Корпуса, кронштейны | Быстрота, низкая стоимость инструмента | Ограничено тонкими стенами |
Кастинг | Сложные геометрии | Сложные формы, интегрированные функции | Стоимость оснастки, более тяжелые детали |
Сварка/изготовление | Сборка и ремонт | Соединяйте сложные детали, большие структуры | Нагрев влияет на прочность, необходима отделка |
Экструзия - это то, что нужно, когда вам нужны длинные последовательные формы. Механическая обработка подходит, если вам нужна точность или специальные формы. Листовая штамповка подходит для плоских деталей. Литье хорошо подходит для сложных деталей, но стоит дороже. Сварка соединяет все это в узлы.
Как выбрать между экструзией и механической обработкой?
Ведущий параграф:
Неправильный выбор увеличивает расходы и задержки. Вам нужны четкие критерии, чтобы выбрать правильный метод.
Экструзия для линейных профилей и экономически эффективных больших партий, механическая обработка для высокой точности и сложных резов.
Однажды клиент перешел от механической обработки рельсов к экструзии. Стоимость снизилась на 40%, время выполнения заказа сократилось вдвое. За один раз они получили ту же конструкцию с пазами для скольжения.
Когда следует выбирать экструзию
- Ваша деталь имеет постоянную форму поперечного сечения.
- Вам нужен средний или высокий объем.
- Допуски в пределах ±0,005" (±0,13?мм) допустимы до обработки.
- Вы можете смириться с небольшими искажениями при экструзии.
Когда следует выбирать обработку с ЧПУ
- Вам нужны жесткие допуски (±0,001"/±0,025?мм).
- Форма не является прямым профилем.
- Объем небольшой или в единственном экземпляре.
- Вы должны иметь точные отверстия, резьбу и поверхности.
Пример сравнения
Характеристика | Экструзия | Обработка с ЧПУ |
---|---|---|
Форма | Равномерное поперечное сечение | Любая 3D-форма |
Толерантность | ±0.002-0.005″ | ±0.0005-0.002″ |
Стоимость объема | Низкая стоимость единицы продукции при большом объеме | Плоская стоимость за деталь |
Время выполнения | Недели (стоимость штампа включена) | Дни-недели на выполнение |
Отходы материалов | Низкий | Выше |
Экструзия наиболее дешева для изготовления больших объемов деталей постоянного сечения.Правда
Экструзия снижает стоимость единицы продукции при больших объемах производства, так как затраты на оснастку распределяются между многими деталями.
Обработка с ЧПУ всегда выигрывает у экструзии по стоимости.Ложь
Механическая обработка обходится дороже при больших объемах и стандартных профилях; в этих случаях дешевле использовать экструзию.
Какие варианты отделки существуют после изготовления?
Ведущий параграф:
Голый алюминий подвержен износу, коррозии и тусклому виду. Отделка придает ему красоту и функциональность.
Обычные виды отделки: анодирование, порошковое покрытие, покраска, браширование, полировка, дробеструйная обработка, хроматирование.
Я часто выбираю анодирование для долговечности, порошковое покрытие для цвета и браширование для текстуры. Каждый из них обеспечивает разный внешний вид и защиту.
Основные варианты отделки
-
Анодирование
- Создает твердый оксидный слой.
- Хорошо противостоит царапинам и коррозии.
- Может быть окрашена в разные цвета.
-
Порошковое покрытие
- Порошок наносится электростатическим способом, затем отверждается.
- Толстая прочная отделка, множество цветов.
- Небольшое изменение текстуры.
-
Живопись
- Нанесите жидкое покрытие, высушите на воздухе или запеките.
- Тонкая отделка и глянцевые варианты.
- Требуется дополнительное обслуживание.
-
Щетка
- Оставляет сатиновую поверхность.
- Скрывает отпечатки пальцев, хорошо подходит для панелей.
-
Полировка
- Гладкая, блестящая зеркальная поверхность.
- Нуждается в полировке и уходе.
-
Стеклянные шарики или пескоструйная обработка
- Текстурированная матовая отделка.
- Очищает поверхность перед нанесением других финишных покрытий.
-
Преобразование хроматов (химическая пленка)
- Тонкий слой коррозии, хорошо подходит для конструкционных деталей.
- Часто используется перед покраской или нанесением пудры.
Руководство по выбору отделки
Нужно | Рекомендуемая отделка | Причина |
---|---|---|
Наружная коррозия | Анодирование + прозрачное покрытие | Прочный и герметичный |
Выбор цвета | Порошковое покрытие | Широкие цвета, равномерное покрытие |
Промышленный вид | Чистка или абразивная обработка | Нежная текстура, легкий уход |
Эстетика HI-полировки | Полировка | Зеркальный блеск |
Какие уровни толерантности могут быть достигнуты?
Ведущий параграф:
Допуски определяют, насколько точно деталь соответствует своей CAD-модели. Это необходимо для соответствия и функциональности.
Типичные допуски: экструзия ±0,005-0,010″, ЧПУ ±0,0005-0,002″, листовая штамповка ±0,005-0,020″ в зависимости от сложности.
Я измерил образцы, изготовленные методом экструзии и механической обработки. Обработанные отверстия были точными. Экструдированные отверстия нуждались в дополнительной обработке.
Допустимость по методу
Метод | Стандартный допуск | Опция жестких допусков |
---|---|---|
Экструзия | ±0.002-0.010″ | ±0.001-0.002″ после обработки |
Обработка с ЧПУ | ±0.0005-0.002″ | ±0,0002-0,0005″ с осторожностью |
Формовка листов | ±0.005-0.020″ | ±0,003″ с жестким контролем |
Кастинг | ±0.010-0.020″ | ±0,005″ с помощью механической обработки |
Сварочные агрегаты | ±0.010-0.030″ | ±0,005″ с опорой для крепления |
Наконечники с жестким допуском
- Отделка с ЧПУ после экструзии обеспечивает высокую точность.
- Для проверки используйте координатно-измерительные машины (КИМ).
- Тщательный уход за инструментом имеет большое значение.
- Конструкция приспособления обеспечивает устойчивость деталей во время обработки.
ЧПУ позволяет достичь допусков до ±0,0005 дюйма.Правда
Высокоточные центры с ЧПУ при правильной настройке регулярно выдерживают допуски в диапазоне 0,0005″.
Литье всегда дает точные допуски.Ложь
Литье начинается с грубой обработки (±0,010-0,020″); для достижения более жестких допусков необходима механическая обработка.
Сколько времени занимает каждый метод изготовления?
Ведущий параграф:
Время - деньги. Вам нужны детали быстро. Время выполнения заказа зависит от метода и сложности детали.
Экструзия занимает от 3 до 6 недель (оснастка требует дополнительного времени). Обработка на станках с ЧПУ занимает от нескольких дней до 2 недель. Листовая штамповка и литье зависят от оснастки. Финишная обработка занимает больше времени.
Я провел хронометраж срочной работы на ЧПУ: готовые обработанные детали были получены за 4 дня. Экструзионные профили заняли 5 недель с момента заказа оснастки.
Оценка времени по методу
Метод | Время изготовления инструмента | Время производства |
---|---|---|
Экструзия | 2-4 недели для штампа | 1-2 недели на пробежку |
Обработка с ЧПУ | Нет; настройка программы | 1-5 дней на партию |
Формовка листов | Изготовление штампов 1-3 недели | Выполнять 2-7 дней |
Кастинг | Плесень 4-8 недель | 1-3 недели работы |
Отделка | Н/Д | 1-2 недели в зависимости от |
Руководство по полному обороту
- Простая деталь с ЧПУ: ~1 неделя всего
- Экструдированный профиль: ~4-6 недель всего
- Штампованный кронштейн: ~3-5 недель всего
- Литой корпус: ~6-10 недель всего
- Отделка добавлена: +1-2 недели
Время увеличивается. Сложные детали с несколькими методами изготовления достигают 8-12 недель.
Однажды я руководил проектом, в котором сочетались экструзия, ЧПУ, сварка и анодирование. От начала работы до поставки прошло 10 недель.
Заключение
Выбирая производство, необходимо взвесить потребности в форме, точности, стоимости и времени.
Экструзия позволяет получать профили и объемы. Обработка с ЧПУ обеспечивает точность.
Варианты отделки защищают детали и придают им привлекательность.
Допуски зависят от метода, наиболее жесткие - при механической обработке.
Сроки варьируются от нескольких дней для ЧПУ до месяцев для сложных процессов.
Для достижения наилучших результатов подберите метод в соответствии с целями вашего проекта.