Wereldwijd produceren industrieën talloze producten om te voldoen aan uiteenlopende consumentenbehoeften. Ze gebruiken verschillende productiemethoden, sommige modern en andere conventioneel. Machinale bewerking en het gieten van metaalbewerking zijn populair in de productie van kunststof en metaal.
Geen van deze technologieën is minderwaardig aan de andere; elk heeft zijn eigen toepassingsgebieden, dus het levert uitstekende resultaten op als het op de juiste manier wordt gebruikt. Als bedrijf wilt u overwegen om de voor- en nadelen van elk te analyseren voordat u het voor een specifieke productievereiste gebruikt. Bijvoorbeeld, het bewerken van metaal is sneller dan gieten voor productie in kleine volumes, maar het kan niet tippen aan de herhaalbaarheid van gieten.
In dit artikel worden deze productiemethoden gedetailleerd met elkaar vergeleken en gecontrasteerd.
Verkennen van bewerking
Machining is een productietechnologie die het verwijderen van overtollig materiaal van een blok of werkstuk omvat om een gewenst onderdeel te creëren. Machinisten gebruiken machinegereedschappen om op een gecontroleerde en voorspelbare manier te bewerken.
Geavanceerde bewerking wordt uitgevoerd door specialisten die CNC-machines en speciale snijgereedschappen gebruiken. Prolean Tech gebruikt specialisten en geavanceerde snijgereedschappen om klanten te helpen marktsucces behalen met CNC-bewerking.
CNC staat voor computer numerical control. Het houdt in dat het metaalbewerkingsproces computergestuurd is. In de vorige eeuw was het bewerkingsproces handmatig. De machinist bestuurde de machine persoonlijk met behulp van knoppen en hendels.
Een speciale software gebaseerd op de G-code taal staat centraal in deze besturing. Simpel gezegd, CNC-bewerking stelt de gebruiker in staat om de positie en snelheid vooraf te bepalen en deze herhaaldelijk en voorspelbaar uit te voeren.
Code invoegen voor CNC-bewerking
Probeer Prolean nu!
Voorbeelden van CNC-methoden
Sinds de fusie van gereedschappen met motoren in de jaren 1940 zijn er verschillende CNC-bewerkingsmethoden ontstaan. De meest gebruikte CNC-bewerkingsmethoden zijn de volgende:
CNC Draaien
Metaaldraaibewerking op een draaibank
Draaien is een populaire traditionele bewerkingstechniek, waarschijnlijk een van de vroegste metaalbewerkingsmethoden. Dit proces omvat het vasthouden van een werkstuk op een doorn of plaat. De doorn of plaats roteert met een bepaalde snelheid terwijl een gereedschap dat op een bevestiging is bevestigd materiaal van het werkstuk verwijdert.
De fixture is verbonden met een beweegbare slide, die op elke positie kan staan. De slide kan naar en van de centerline bewegen, en dichterbij of verder van de mandrel/plaat.
Machinisten gebruiken draaibanken om concentrische vormen op werkstukken te produceren. Een draaibank kan kenmerken produceren zoals draden, sleuven, assen en cilinders. Contact om meer te weten te komen over de vele andere draaibankproducten.
CNC frezen
CNC frezen
Terwijl het werkstuk voor draaibewerkingen roteert, staat het stil voor CNC-freesbewerkingen. In plaats daarvan roteert een roterende spindel die het freesgereedschap vasthoudt. In de meest voorkomende opstelling houdt een tafel die in de X- en Y-richting kan bewegen het werkstuk stevig vast via een bankschroef.
De spindel van een CNC-freesmachine kan in de X-, Y- en Z-richting bewegen. Hij kan ook verschillende soorten frezen gereedschappen. In tegenstelling tot de CNC-draaibank kan de CNC-freesmachine materiaal verwijderen van onconventioneel gevormde werkstukken. Enkele kenmerken die u met CNC-frezen kunt bereiken, zijn spiebanen, profielen en afschuiningen.
CNC lasersnijden
CNC lasersnijden in uitvoering
Deze bewerkingsmethode snijdt en graveert materiaal met behulp van een computergestuurde krachtige laserstraal. Het is een ongelooflijk nauwkeurige techniek die ingewikkelde vormen produceert die moeilijk met de hand te bereiken zijn. De medische, automobiel- en elektronicasector behoren tot de belangrijkste gebruikers van CNC-lasersnijden.
Het CNC-laser snijproces begint met een ontwerp van de gewenste vorm. Het computer-aided design (CAD) software ontwerp wordt vervolgens omgezet naar machinetaal en ingevoerd in de CNC-machine.
Zodra de CNC-lasersnijmachine is ingesteld, wordt de laserstraal op het materiaal gericht om het geprogrammeerde pad te volgen. De straal verwijdert materiaal langs het pad door middel van verdamping of smelten. Indien vereist door de toepassing, kan dit snijden worden gevolgd door nabewerkingsstappen zoals oppervlaktebehandeling en ontbramen.
CNC plasmasnijden
CNC-plasmasnijden
Voor deze CNC-bewerkingsmethode is er een combinatie van drie elementen van plasma: snelheid, energie en temperatuur. Plasma is een sterk geïoniseerd gas, meestal de vierde toestand van materie genoemd. Het verhit de meeste metalen direct boven hun smeltpunt, waardoor het een zeer effectieve bewerkingskracht is.
Het proces van deze snijtechniek begint met het leveren van inerte gassen en zuurstof aan de snijkop. Boogontsteking volgt, waardoor direct vrije elektronen en ionen ontstaan, die plasma vormen. Omdat plasma extreem krachtig is en duizenden graden Celsius heet, kan het gemakkelijk door metaal snijden.
CNC-plasmasnijden is zeer nauwkeurig en efficiënt, en daarom is het in veel industrieën aanwezig. Het wordt veel gebruikt in de automobielindustrie, de bouw en de productie, naast veel andere industrieën die gebruikmaken van bewerkt metaal.
CNC boren
CNC boren
CNC-boren is een ander populair CNC-bewerkingsproces voor metaal dat bijna dezelfde stappen volgt als andere bewerkingen. Machinisten gebruiken het om ronde gaten in een werkstuk te maken voor bouten en schroeven in assemblageprojecten.
Eerst wordt een digitaal ontwerp gemaakt met behulp van CAD-software. Vervolgens wordt dit ontwerp omgezet naar boormachine-instructies. De CAM-software is populair voor het genereren van de benodigde codes voor de machine.
Wanneer deze codes aan de CNC-machine worden doorgegeven, bepalen ze hoe het boorproces verloopt. De operator zorgt ervoor dat de machine de juiste gereedschappen heeft en voert vervolgens de bewerking uit.
CNC waterstraalsnijden
Waterstraalsnijden methode
De CNC-waterstraalsnijtechnologie bestaat uit een hogedrukwaterstroom plus schuurmiddelen die op het werkstuk worden gericht. Deze nauwkeurige en veelzijdige bewerkingstechniek wordt gebruikt voor veel materialen en industrieën.
De waterdruk kan oplopen tot 90,000 psi, dankzij de krachtige intensifierpompen die in de machine zijn ingebouwd. Andere hoofdcomponenten van de CNC-waterjetsnijmachine zijn de straalpijp, het schuursysteem, de snijtafel en de besturingssoftware.
De voor- en nadelen van machinaal bewerken
| Voordelen van machinale bewerking | Nadelen van bewerken |
| Nauwe toleranties en hoge precisie | Het bewerken van complexe vormen kan kostbaar en tijdrovend zijn. |
| Veelzijdig – kan op een breed scala aan metalen en niet-metalen werken | De productietijd is langer voor onderdelen waarbij veel materiaal moet worden verwijderd. |
| Met de juiste expertise minimale materiaalverspilling | Vervangingen nodig voor gereedschap, |
| In staat om een superieure oppervlakteafwerking te produceren | Hoge expertise vereist voor CNC-programmering en het instellen van de machine |
| Herhaalbaarheid door hergebruik van opgeslagen CNC-programma's | De werktafel beperkt de afmetingen van het bewerkte metaal. |
Wat is een casting?
Gieten van metaalbewerking is een oude metaalproductiemethode om het gewenste product te creëren door gesmolten metaal in een speciaal gevormde mal te gieten. Nadat het gesmolten metaal in de mal is gegoten, stolt het na enige tijd.
De meest populaire toepassing van de gietmethode in de oude tijd was in de productie van soldatenpantsers en zwaarden. In de loop van de tijd is het metaalgieten geëvolueerd naar de moderne versie die ingewikkelder en veelzijdiger is. Het kan concurrerend worden vergeleken in de Discussie over machinaal bewerken versus gieten.
Traditioneel zwaard
ProleanTech is de thuisbasis van geavanceerde gietprocessen, met name vacuümgieten. Het bedrijf produceert hoogwaardige prototypes en onderdelen met een laag volume. Het gebruikt 3D-printen en CNC-bewerking om nauwkeurige patronen te creëren.
Overweeg deze methoden van gieten
Er zijn veel gietmethoden op basis van de grootte en vorm van het product, naast andere overwegingen. Hieronder staan enkele van de meest voorkomende metaalgietmethoden voor Bewerking vs. gieten.
Zandgieten
Zandgietproces
Dit is een andere traditionele metaalbewerkingsmethode, waarbij gesmolten metaal in holtes wordt geladen die zijn gevormd in gebonden zand. Naarmate het gesmolten metaal stolt, vormt het de vorm van de holte. In de meest basale vorm, twee dozen, elk met een vorm van een sectie van het beoogde onderdeel.
Zandgieten is veelzijdig en kan kleine en grote onderdelen produceren. De meeste metalen kunnen in deze techniek worden gebruikt. Het proces begint met het vormen van het patroon, gevolgd door het maken van de mal. Wanneer de malconstructie klaar is, wordt het gesmolten metaal in de malholte gebracht.
Het proces krijgt de tijd om af te koelen voordat het gegoten metaal uit de mal wordt gehaald.
Die Casting
Spuitgieten is een complexe productieprocedure die populair is in onder andere de automobielindustrie. Het houdt in dat gesmolten metaal in een malholte wordt gevoerd om het beoogde product te genereren. Aluminium, zink en andere non-ferrometalen zijn het meest toepasbaar voor spuitgieten.
De algemene stappen van spuitgieten zijn: matrijsvoorbereiding, metaalvoorbereiding, metaalinjectie, afkoelen, uitwerpen en ten slotte bijsnijden.
Gegoten onderdelen
De twee belangrijkste categorieën van deze metaalproductiemethode zijn hot-chamber en cold-chamber spuitgieten. Aluminium en andere legeringen met hoge smeltpunten zijn geschikt voor cold chamber spuitgieten, terwijl hot chamber spuitgieten het beste werkt met metalen met een laag smeltpunt, zoals magnesium.
Volg deze gids verder Top gietmetalen voor productie: keuzes en toepassingen voor meer informatie over de materialen.
Investeringsgieten
Gieten met verloren was
Deze eeuwenoude metaalbewerkingsmethode wordt ook wel verlorenwasgieten genoemd. Fabrikanten van precieze onderdelen geven de voorkeur aan deze giettechniek, met name voor herhaalbare producties.
De eerste stap in de investeringsmethoden van het gieten is de vorming van een waspatroon dat de gewenste vorm van het onderdeel weergeeft. Vervolgens wordt een keramische schaal op het patroon aangebracht en mag deze stollen om een mal te maken.
Wanneer de was smelt, laat het een holte achter in de keramische schelpvorm. Gesmolten metaal wordt vervolgens in de holte van de vorm gegoten, mag stollen en wordt teruggewonnen door de vorm te breken. Investeringsgieten is een ideale techniek voor complexe vormen en gladde oppervlakken.
Vacuümgieten
Zoals de naam al doet vermoeden, is vacuümgieten een metaalgietmethode die vacuümdruk gebruikt om respectievelijk bellen en gassen uit het gesmolten metaal en de malholte te verdrijven. Dit gebeurt in een vacuümkamer met een druk tot 100 bar.
Fabrikanten van auto-onderdelen staan bekend om het gebruik van vacuümgieten, maar deze methode wordt ook gebruikt in de lucht- en ruimtevaart- en elektronica-industrie.
Probeer Prolean nu!
De voor- en nadelen van gietmethoden
| Voordelen van gieten | Nadelen van gieten |
| Complexe vormen | Niet effectief voor te grote onderdelen |
| Kosteneffectief | Defecten en porositeit in onderdelen |
| Veel productformaten | Niet geschikt voor materialen die niet gesmolten en gestold kunnen worden |
| Veelzijdig | Tijdrovend |
| Minimaal afval | Uitdaging om extreem nauwe toleranties te leveren |
Wat is het verschil tussen gieten en bewerken? Punten om te onthouden bij het kiezen
Houd bij de keuze tussen bewerken of gieten rekening met de volgende punten:
Ontwerpcomplexiteit
Voor de vervaardiging van complexe onderdelen is metaalgieten beter dan CNC-bewerkingsdiensten. Deze techniek is effectief bij het produceren van scherpe hoeken en randen, die met machinale bewerking moeilijk te produceren zouden zijn. Omdat het metaal eerst wordt gesmolten en vervolgens in de mal wordt gegoten, wordt er vrijwel geen vorm niet geproduceerd.
Dit argument sluit de mogelijkheid van machinale bewerking om ingewikkelde onderdeelgeometrieën te produceren niet volledig uit. CNC-bewerking wordt gebruikt om schroeven, bouten en andere onderdelen met specifieke kenmerken te produceren.
Dimensionale nauwkeurigheid
Gieten heeft doorgaans minder maatnauwkeurigheid dan bewerken vanwege kromtrekken en krimpen, veroorzaakt door het onvermogen om het koelproces volledig te controleren. Met geavanceerde snijgereedschappen en CNC-machines is er een voordeel aan het bewerken van metalen onderdelen met een hogere maatnauwkeurigheid.
Productiekosten
Kosten zijn een fundamentele overweging voor de meeste fabrikanten die machinaal bewerken versus gieten vergelijken. Men zou geneigd kunnen zijn om te concluderen dat machinaal bewerken het duidelijk duurdere proces is vanwege alle geavanceerde technologieën die erbij betrokken zijn. Het is echter belangrijk om alle verschillende factoren en scenario's die een rol kunnen spelen, te overwegen.
Het specifieke materiaal en productievolume kunnen de kosten naar beide kanten beïnvloeden. Voor lage volumes kan CNC-bewerking een voordeel zijn. Gieten is zuiniger bij hoge productievolumes.
Materiële geschiktheid
Het type materiaal dat wordt gebruikt om het product te maken is een andere belangrijke factor. Elk metaal dat kan worden gesmolten en gegoten met behulp van de smeltkroes kan worden gegoten. Een lange lijst van ferro- en non-ferrometalen is in dit geval van toepassing. Gieten is ook geschikt voor non-metalen, waaronder beton en epoxy.
Over veelzijdigheid is er een voordeel bij het bewerken een breed scala aan metalen en niet-metalen.
Het is belangrijk om te weten dat gieten het beste werkt voor specifieke metalen die geschikt zijn voor de methode.
Productie volume
Auto velgen
Metaalgieten is sneller dan metaalbewerking bij de productie van onderdelen in grote volumes. Zolang de mal klaar is, is de stollingstijd korter en is de verwerkingstijd ook korter.
Als uw project gericht is op het snel produceren van veel onderdelen, gebruikt u liever een metaalgietmethode. Bewerking is beter dan metaal gieten op snelheid als de benodigde onderdelen slechts een handvol zijn. Dit komt omdat er geen mallen hoeven te worden voorbereid bij CNC-metaalbewerking.
Prototyping
Als u zich in de prototypefase van de productie bevindt, is het beter om te kiezen voor CNC-bewerking in plaats van metaalgieten. vergelijking bewerking vs gieten. Mallen kunnen extreem duur zijn voor deze oefening, waarschijnlijk duizenden dollars per ontwerp. Bovendien moet je elke keer dat een ontwerp wordt afgewezen een andere mal maken.
CNC-bewerking is flexibeler als het gaat om het wijzigen van een ontwerp. Het enige dat nodig is, is het model en het programma aanpassen.
Metalen prototypes
Probeer Prolean nu!
Conclusie
Zowel bewerken als gieten zijn relevant in de huidige productieomgeving. Hun voor- en nadelen kunnen echter verschillen, dus hun voorkeuren en geschiktheid in verschillende projecten zijn gevarieerd. Voor iemand die op zoek is naar de beste oppervlakteafwerking, zou bewerken de betere methode zijn. Gieten is ideaal voor complexe producten en massaproductie.
Neem contact op met Prolean Tech om de fijne kneepjes van Bewerking vs. gieten productiemethoden. Als u echter zeker weet welke techniek aan uw eisen voldoet, vraag dan om Vraag nu uw offerte aan.
Veelgestelde vragen
Is gegoten staal sterker dan machinaal vervaardigd staal?
Nee, gegoten metaal is over het algemeen zwakker dan bewerkt metaal. De interne defecten (porositeit) die ontstaan tijdens het gieten maken gegoten metaal zwakker. De inconsistenties in de microstructuur zorgen ervoor dat gegoten metalen zwakker zijn dan bewerkte metalen.
Is CNC beter dan gieten?
Het hangt af van de specifieke toepassing en gebruikersvoorkeuren. Er zijn gevallen waarin CNC beter is en andere gevallen waarin gieten beter is. Gieten is bijvoorbeeld effectiever wanneer het vereiste productievolume hoog is.
Worden schroeven gegoten of bewerkt?
Schroeven worden bewerkt, niet gegoten. De nauwe toleranties die nodig zijn voor effectieve schroefdraad zijn eenvoudig te bereiken met bewerken, maar niet met gieten. Gieten kan zwakte introduceren door porositeit en andere defecten, wat de bruikbaarheid van schroeven in gevaar kan brengen.
0 reacties