В зависимости от функции и требований к прочности детали для прототипирования могут использоваться разные материалы.
Среди многих металлических материалов алюминий стал предпочтительным металлическим материалом для многих инженеров из-за его превосходного внешнего вида, отличных характеристик и доступной цены.
Можно сказать, что до тех пор, пока алюминиевый сплав может соответствовать требованиям к производительности, большинство будет выбирать алюминиевый сплав.
В настоящее время вы можете выборочно изготавливать образцы алюминия с использованием станков с ЧПУ, 3D-печати или услуг литья алюминия, в зависимости от количества деталей, формы, цены и других факторов.
Каждый из этих подходов имеет преимущества и недостатки. Неправильный выбор может привести, среди прочего, к высоким производственным затратам.
01. Обработка на станке с ЧПУ
Механическая обработка с ЧПУ является одним из наиболее распространенных методов обработки образцов алюминия. Этот процесс обработки основан на точном управлении станком, позволяющем удалить часть алюминиевой заготовки и оставить нужную деталь.
Как метод производства с меньшим использованием материалов, он требует отходов материала. Но что делает обработку с ЧПУ уникальной?
Обработка с ЧПУ обеспечивает высокое качество, отличную чистоту поверхности, повторяемость и совместимость с широким спектром алюминиевых сплавов.
Обработка с ЧПУ особенно подходит для прототипирования. 4-осевые и 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ позволяют создавать сложные прототипы, с которыми трудно справиться другими методами обработки.
02. 3D-печать
3D-печать — это использование технологии аддитивного производства для изготовления образцов алюминия, что позволяет сократить отходы материалов. Технология прямого лазерного спекания металлов (DMLS) может использоваться для создания 3D-печатных образцов алюминия. Здесь частицы порошкообразного алюминия спекаются слой за слоем с помощью мощного лазера для придания желаемой формы.
Подобно процессам обработки с ЧПУ, 3D-печать опирается на 3D-модели CAD для создания точных алюминиевых прототипов, способных изготавливать сложные геометрические фигуры со сложными внутренними сечениями. Однако образцы алюминия, напечатанные на 3D-принтере, недешевы и часто требуют дополнительной обработки поверхности. 3D-печать образцов алюминия обычно дороже, чем обработка на станке с ЧПУ. Поэтому 3D-печать подходит для изготовления небольших деталей, особенно тестовых версий и табличек изделий.
03. Литье по выплавляемым моделям
Литье по выплавляемым моделям — это многовековой процесс литья, используемый для создания алюминиевых прототипов. Здесь алюминиевые детали изготавливаются путем заливки расплавленного алюминия в формы, изготовленные из восковых моделей.
Из-за необходимости использования специального оборудования затраты на производство пресс-форм высоки. Поэтому изготовление пресс-форм для одного-двух прототипов экономически нецелесообразно и непригодно для массового производства.
Литье по выплавляемым моделям обеспечивает превосходное качество поверхности, жесткие допуски на размеры и совместимость с широким спектром алюминиевых сплавов. Кроме того, при литье по выплавляемым моделям тратится меньше материала, чем при обработке на станке с ЧПУ.
Единственным недостатком этого процесса является ограничение размера. Если вы изготавливаете большие и громоздкие алюминиевые детали, возможно, это не лучший выбор.