CNC VS 3D打印VS鑄造，制造鋁合金樣件的工藝選擇！

魔猴君  知識(shí)堂   788天前

鋁因?yàn)閮?yōu)異的性能和實(shí)惠的價(jià)格，成為了很多工程師的首選材料。可以這么說(shuō)，只要鋁合金能滿足性能需求，都會(huì)選用鋁合金。

鋁也是原型制造中最常用的材料。航空航天、醫(yī)療和汽車行業(yè)等行業(yè)需要耐用的機(jī)械和結(jié)構(gòu)部件。鋁制原型在制造過(guò)程中至關(guān)重要，因?yàn)樗鼈儓?jiān)固、可焊接且耐腐蝕。

制造商使用各種技術(shù)來(lái)制造鋁制原型。根據(jù)零件數(shù)量或形狀，您可以選擇使用 3D 打印、CNC加工或鋁鑄造服務(wù)。

這些方法中的每一種都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。錯(cuò)誤的選擇會(huì)導(dǎo)致高昂的工具和制造成本、無(wú)法使用和無(wú)法使用的零件。

一、 什么是鋁原型制造？

鋁原型制造是鋁塊的快速原型制作過(guò)程。這個(gè)過(guò)程涉及不同的技術(shù)和不同的機(jī)器，以提出最好的設(shè)計(jì)。

制造商和設(shè)計(jì)師試圖在盡可能短的時(shí)間內(nèi)將最終產(chǎn)品推向市場(chǎng)。這樣做是為了節(jié)省時(shí)間和金錢(qián)。因此，創(chuàng)建了一個(gè)非常接近原始產(chǎn)品的樣本。

鋁制品需求量很大，在不同行業(yè)有很多用途。在制造高預(yù)算產(chǎn)品之前，鋁制原型制造商會(huì)創(chuàng)建有助于改進(jìn)設(shè)計(jì)的原型。

二、鋁合金制作工藝

1、CNC

CNC加工是用于創(chuàng)建鋁原型的最常見(jiàn)的加工方法之一。這種加工過(guò)程依靠計(jì)算機(jī)輸入來(lái)精確控制機(jī)床以去除鋁工件的一部分并留下您想要的部分。

CNC 加工提供高質(zhì)量、出色的表面光潔度、可重復(fù)性，并與多種鋁合金兼容。由于 CNC 加工過(guò)程從創(chuàng)建 3D CAD 模型開(kāi)始，因此可以在原型之間快速更改設(shè)計(jì)，而不會(huì)影響交貨時(shí)間。

CNC 加工特別適合測(cè)試和制造原型。4軸和5軸CNC銑床可讓您創(chuàng)建其他加工方法難以處理的復(fù)雜原型。

2、3D打印

3D 打印是另一種使用增材制造技術(shù)創(chuàng)建鋁原型以減少浪費(fèi)的流行方法。直接金屬激光燒結(jié) (DMLS) 技術(shù)可用于創(chuàng)建 3D 打印鋁原型。在這里，使用高功率激光逐層燒結(jié)粉末狀鋁顆粒以形成所需的形狀。

與 CNC 加工過(guò)程類似，3D 打印依靠 3D模型來(lái)創(chuàng)建精確的鋁制原型。其最小特征尺寸范圍為 0.25 毫米至 0.8 毫米，能夠制造具有復(fù)雜內(nèi)部橫截面的復(fù)雜幾何形狀。不過(guò)，3D 打印的鋁制原型精度不高，通常需要額外的表面處理。

3D 打印適用于制造金屬小型零件，尤其是測(cè)試版本和產(chǎn)品原型。

3、熔模鑄造

熔模鑄造，也稱為精密鑄造，是一種具有數(shù)百年歷史的用于制造鋁原型的鑄造工藝。在這里，鋁制零件是通過(guò)將熔融鋁倒入由蠟?zāi)Ｐ椭瞥傻哪＞咧兄瞥傻摹Ｓ捎谛枰厥獾脑O(shè)備，模具的生產(chǎn)成本很高。因此，為一兩個(gè)原型制作模具在經(jīng)濟(jì)上并不可行，也不適合大規(guī)模生產(chǎn)。

熔模鑄造提供出色的表面光潔度、嚴(yán)格的尺寸公差，并與多種鋁合金兼容。此外，熔模鑄造比數(shù)控加工的材料浪費(fèi)更少。這個(gè)過(guò)程的唯一缺點(diǎn)是尺寸限制。如果您正在制造笨重的鋁制零件，這可能不是最佳選擇。

三、 鋁制原型的優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)零件、其功能和強(qiáng)度要求，可以使用不同的材料進(jìn)行原型制作。然而，出于美觀和功能的原因，鋁是優(yōu)選的。以下是選擇鋁制原型的一些好處：

① 出色的功能性能

一些原型沒(méi)有機(jī)械或功能影響，而其他原型應(yīng)該使用。預(yù)生產(chǎn)、混合和功能原型工作。因此，需要良好的質(zhì)量和強(qiáng)度。鋁因其優(yōu)異的性能而成為首選金屬。

② 更高的耐熱性

與塑料等更便宜的選擇相比，鋁原型更能抵抗極端溫度。因此，它不太可能在制造過(guò)程中退化。

③ 更好的美學(xué)

無(wú)論您使用 3D 打印還是 CNC 加工技術(shù)，金屬原型看起來(lái)都更好。此外，即使作為一個(gè)無(wú)法使用的原型，它也比塑料部件更具吸引力。

④ 成本效益

與塑料零件相比，鋁制原型和金屬零件要便宜得多。這是因?yàn)榻饘俚奈锢硖匦越档土肆慵鼡Q的頻率。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這降低了制造成本。

⑤ 測(cè)試精度

CNC加工等工藝制作的原型精度高。此外，鋁合金具有優(yōu)良的品質(zhì)，可以生產(chǎn)供市場(chǎng)檢驗(yàn)的零件。

⑥ 更適合大批量生產(chǎn)

一旦工程師創(chuàng)建了鋁制原型，客戶就可以將其用于生產(chǎn)。將金屬原型變成成品更容易。但是，如果原型是由塑料制成的，則無(wú)法在大規(guī)模生產(chǎn)中將其轉(zhuǎn)換為金屬。

⑦ 超級(jí)力量

鋁合金強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、塑性好。這些優(yōu)異的性能使其廣泛應(yīng)用于大多數(shù)行業(yè)。例如，在航空工業(yè)中，鋁制零件被廣泛使用。憑借這一優(yōu)勢(shì)，客戶可以放心，他們將獲得優(yōu)質(zhì)的零件和原型。