Gia công các bộ phận kim loại là một quy trình sản xuất cơ bản biến vật liệu kim loại thô thành các bộ phận chính xác thông qua việc loại bỏ vật liệu có kiểm soát. Phương pháp sản xuất trừ này sử dụng nhiều công cụ cắt, chất mài mòn và nguồn năng lượng khác nhau để đạt được hình học, kích thước và độ hoàn thiện bề mặt cụ thể. Từ các giá đỡ đơn giản đến các bộ phận hàng không vũ trụ phức tạp, gia công kim loại phục vụ các ngành công nghiệp đa dạng bao gồm ô tô, y tế, điện tử và máy móc hạng nặng.
Quy trình gia công sơ cấp
1. Gia công CNC (Điều khiển số bằng máy tính)
Gia công CNC đại diện cho nền tảng của sản xuất các bộ phận kim loại hiện đại:
Phay CNC:
Sử dụng các công cụ cắt đa điểm-xoay để loại bỏ vật liệu
Sử dụng chuyển động 3 đến 5 trục cho hình học phức tạp
Đạt được dung sai trong khoảng ±0,01mm cho các bộ phận chính xác
Thích hợp cho các bề mặt phẳng, túi, khe và đường viền 3D
Vật liệu: Nhôm, thép, titan, đồng thau và nhựa kỹ thuật
Tiện CNC:
Xoay phôi trong khi dụng cụ cắt cố định loại bỏ vật liệu
Lý tưởng cho các thành phần hình trụ và đối xứng
Sản xuất trục, ống lót, chốt và các bộ phận có ren
Độ hoàn thiện bề mặt thường Ra 0,8-1,6μm có thể đạt được
Kết hợp với công cụ trực tiếp cho các tính năng-ngoài trung tâm
Ứng dụng:
Ô tô: Linh kiện động cơ, bộ phận truyền động, bánh răng
Hàng không vũ trụ: Các bộ phận kết cấu, bộ phận hạ cánh
Y khoa: Dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép, chân tay giả
Điện tử: Tản nhiệt, vỏ, đầu nối
2. Tạo hình và dập kim loại
Gia công kim loại tấm tạo ra các thành phần chức năng:
Quy trình:
Đấm và đánh trống: Tạo các lỗ và vết cắt bằng khuôn cứng
uốn: Tạo hình các góc và rãnh bằng máy ép
Vẽ sâu: Tạo các hình dạng 3D phức tạp từ các tấm phẳng
Dập lũy tiến: Nhiều thao tác trong các trạm tuần tự
Thuận lợi:
Tỷ lệ sản xuất cao cho khối lượng lớn
Độ lặp lại và tính nhất quán tuyệt vời
Chi phí-hiệu quả cho khối lượng trung bình đến cao
Chất thải vật liệu tối thiểu thông qua việc lồng ghép tối ưu
Chất liệu đa dạng: Thép, nhôm, đồng, inox
Ứng dụng:
Tấm thân ô tô và các bộ phận kết cấu
Vỏ và khung điện tử
Vỏ và giá đỡ thiết bị
Phần cứng và đồ đạc xây dựng
3. Quy trình đúc kim loại
Đúc tạo ra các hình dạng phức tạp thông qua kim loại nóng chảy:
Đúc đầu tư (Quy trình sáp-bị mất):
Tạo mẫu sáp phủ lớp vỏ gốm
Đạt được độ bóng bề mặt đặc biệt (Ra 3,2-6,3μm)
Dung sai: ± 0,1-0,5mm tùy thuộc vào kích thước bộ phận
Thích hợp cho hình học phức tạp và các tính năng bên trong
Vật liệu: Thép, thép không gỉ, nhôm, đồng
Đúc chết:
Bơm kim loại nóng chảy vào khuôn thép dưới áp suất cao
Tạo ra các thành phần hình dạng gần{0}}mạng-
Độ chính xác kích thước tuyệt vời (± 0,1mm)
Bề mặt mịn đòi hỏi gia công tối thiểu
Khả năng sản xuất khối lượng-cao
Đúc cát:
Sử dụng khuôn cát cho các bộ phận lớn
Chi phí-hiệu quả cho khối lượng thấp đến trung bình
Chứa kích thước phần lớn
Thích hợp cho hình học bên trong phức tạp
Vật liệu: Sắt, nhôm, đồng, magiê
4. Hoạt động rèn
Rèn tăng cường tính chất cơ học thông qua biến dạng được kiểm soát:
Các loại quy trình:
Mở-Rèn khuôn: Tạo hình kim loại giữa các khuôn phẳng
Đã đóng-Rèn khuôn: Tạo hình các bộ phận trong khoang khuôn chính xác
Vòng lăn: Tạo các vòng liền mạch
Rèn chính xác: Hình dạng gần-lưới-với gia công tối thiểu
Những lợi ích:
Cải thiện cấu trúc hạt và tính chất cơ học
Tỷ lệ sức mạnh-trên-trọng lượng vượt trội
Khả năng chống mỏi tuyệt vời
Giảm chất thải vật liệu
Đặc điểm cường độ định hướng
Ứng dụng:
Các bộ phận của thiết bị hạ cánh hàng không vũ trụ
Trục khuỷu và thanh nối ô tô
Thiết bị khoan dầu khí
Bộ phận tuabin phát điện
5. Quy trình sản xuất tiên tiến
Đúc ép kim loại (MIM):
Kết hợp bột kim loại với chất kết dính polymer
Sản xuất các bộ phận nhỏ phức tạp với khối lượng lớn
Đạt mật độ lý thuyết 95-99%
Dung sai: ± 0,1-0,3mm
Vật liệu: Thép không gỉ, hợp kim titan, niken
In 3D kim loại (Sản xuất bồi đắp):
Nóng chảy bằng Laser chọn lọc (SLM): Làm tan chảy hoàn toàn bột kim loại
Thiêu kết Laser kim loại trực tiếp (DMLS): Quá trình nóng chảy một phần
Sự nóng chảy của chùm tia điện tử (EBM): Sử dụng chùm tia điện tử trong chân không
Độ dày lớp: 20-100μm
Hình học phức tạp không thể thực hiện được bằng các phương pháp truyền thống
Đùn kim loại:
Lực ép kim loại nóng qua khuôn định hình
Tạo các biên dạng liên tục với các mặt cắt ngang không đổi
Vật liệu: Hợp kim nhôm, đồng, magiê
Ứng dụng: Tản nhiệt, khung cửa sổ, linh kiện kết cấu
6. Hoàn thiện và xử lý bề mặt
Hoạt động gia công:
Quay: Đặc điểm hình trụ và luồng
Phay: Bề mặt phẳng, khe và đường viền phức tạp
khoan: Lỗ và tarô chính xác
mài: Bề mặt cực kỳ chính xác và dung sai chặt chẽ
Xử lý bề mặt:
Anodizing: Bảo vệ chống ăn mòn cho nhôm
mạ: Lớp phủ Chrome, niken, kẽm
Xử lý nhiệt: Làm cứng, ủ, xử lý dung dịch
đánh bóng: Hoàn thiện gương và cải thiện tính thẩm mỹ
Kiểm soát chất lượng:
Kiểm tra kích thước: Đo CMM, quét laser
Độ nhám bề mặt: Kiểm tra hồ sơ
Thuộc tính vật liệu: Độ cứng, độ bền kéo, cấu trúc vi mô
Thử nghiệm không{0}}phá hủy: Tia X-, siêu âm, chất thẩm thấu thuốc nhuộm
Hướng dẫn lựa chọn vật liệu
表格
复制
| Vật liệu | Đặc trưng | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| Nhôm | Nhẹ,{0}}chống ăn mòn | Hàng không vũ trụ, ô tô, điện tử |
| Thép | Độ bền cao,-chống mài mòn | Dụng cụ, bánh răng, bộ phận kết cấu |
| thép không gỉ | Chống ăn mòn-, hợp vệ sinh | Y tế, chế biến thực phẩm, hóa chất |
| Titan | Độ bền-so với-trọng lượng cao, tương thích sinh học | Hàng không vũ trụ, cấy ghép y tế |
| Đồng thau/đồng | Độ dẫn điện tốt, có thể gia công | Điện, hàng hải, trang trí |
| đồng | Độ dẫn tuyệt vời | Thiết bị điện tử, trao đổi nhiệt |
Ứng dụng công nghiệp
Công nghiệp ô tô:
Khối động cơ và đầu xi lanh
Linh kiện truyền động
Bộ phận treo và hệ thống phanh
Tấm thân xe và các bộ phận kết cấu
Lĩnh vực hàng không vũ trụ:
Cánh tuabin và các bộ phận động cơ
Bộ phận hạ cánh
Các bộ phận kết cấu khung máy bay
Các thành phần vệ tinh và tàu vũ trụ
Lĩnh vực y tế:
Dụng cụ phẫu thuật và cấy ghép
Linh kiện thiết bị chẩn đoán
Thiết bị giả
Dụng cụ và thiết bị nha khoa
Sản xuất điện tử:
Tản nhiệt và quản lý nhiệt
Đầu nối và vỏ
Linh kiện chính xác cho thiết bị
Linh kiện che chắn EMI
Ưu điểm của gia công kim loại
Độ chính xác và độ chính xác:
Có thể đạt được dung sai chặt chẽ (± 0,001mm để mài chính xác)
Hình học phức tạp và các tính năng phức tạp
Độ lặp lại và tính nhất quán tuyệt vời
Yêu cầu xử lý hậu kỳ tối thiểu-
Thuộc tính vật liệu:
Nhiều loại kim loại và hợp kim có sẵn
Duy trì các đặc tính vật liệu cơ bản
Đặc điểm cường độ định hướng
Tùy chỉnh thông qua xử lý nhiệt
Tính linh hoạt sản xuất:
Thích hợp cho nguyên mẫu với khối lượng lớn
Thay đổi và sửa đổi thiết kế nhanh chóng
Khả năng tích hợp nhiều{0}}quy trình
Có thể mở rộng từ thủ công đến hoàn toàn tự động
