Die Auswahl des Herstellungsverfahrens hängt von der Teilekonstruktion und -menge ab. Mittlerweile gibt es eine Menge Herstellungsverfahren wie z CNC-Bearbeitungg und Metallprägung. In manchen Fällen zeigt sich, welches Herstellungsverfahren besser ist. Meistens ist es jedoch erforderlich zu wissen, welcher Ansatz geeigneter wäre. Daher werden wir hier die Vor- und Nachteile und Tipps zur Auswahl der geeigneten Methode für Ihr bevorzugtes Volumen und Design untersuchen.
Grundlagen des Metallstanzens
Stanzen bezieht sich auf eine Reihe von Prozessen, die verwendet werden, um das Blech in 2D und 3D zu formen, wie z. B. Stanzen schneidet das Blech in 2D, während das Ziehen das Blech in 3D verformt. Üblicherweise werden die Stanzvorgänge mit Werkzeugen durchgeführt, die in einer Presse montiert sind. Ein Stempel und eine Matrize werden hergestellt, um das Blech näher an den Rohling zu drehen, zu strecken und zu biegen, um die erforderliche Form zu erreichen. Gleichzeitig kann bei Bedarf auch gepierct werden. Bei Großserienprozessen wird Blech kontinuierlich dem Stempel und der Matrize zugeführt, um durch fortschrittliche Werkzeuge in einer Reihe von Schritten die gewünschte Form zu erhalten.
Metall Stempeln: Vor- und Nachteile
Im Folgenden sind die wichtigsten Vorteile des Metallstanzens aufgeführt:
- Seine Materialverwertung ist hoch.
- Es bietet eine höhere Produktionsrate.
Neben den Vorteilen des Metallstanzens gibt es einige Einschränkungen, die mit dem Metallstanzen verbunden sind. Daher sind die folgenden Einschränkungen, die den Umfang des Metallstanzens beeinträchtigen könnten:
- Der Metallstanzprozess ist nur auf dünne Materialien beschränkt. Materialien mit einer Dicke von mehr als 6 mm sind mit Hilfe des Metallstanzverfahrens schwer zu handhaben.
- Es erfordert komplexe Werkzeuge, die separat für jedes herzustellende Teil konstruiert sind.
- Einige Materialien sind aufgrund ihrer unübertroffenen Duktilität nicht zum Stanzen geeignet.
- Die Materialrückfederung begrenzt die Toleranzen, mit denen der Prozess Schritt halten kann.
Prozesse, die an der CNC-Metallbearbeitung beteiligt sind
Der Bearbeitungsprozess umfasst das Schneiden von Metall aus Rohren, Vollstäben, Knüppeln und Gussstücken, um die gewünschte Form zu erhalten. Bei den meisten Bearbeitungsprozessen wird das Werkstück fixiert und es werden verschiedene Operationen daran durchgeführt. Beispielsweise ist Fräsen ein perfektes Beispiel, das gerade Ebenen schneidet, während Schleifen und Drehen zylindrische Prozesse sind, die zylindrische Geometrien am Werkstück erzeugen.
Gleichzeitig bezieht sich CNC (Computer Numerical Control) auf die Steuerung von Werkzeugmaschinen. In einer CNC-Maschine wird jede Bewegungsachse von der Spindel gesteuert, die direkt von Motoren gesteuert wird, die darauf beschränkt sind, den Anweisungen der CNC-Programmliste zu folgen. Somit können Sie bequem einen massiven Metallblock in Ihre gewünschte Geometrie bringen.
CNC-Metallbearbeitung: Vor- und Nachteile
CNCs sind dank ihrer immensen Anwendungsmöglichkeiten in den meisten Branchen zu einem zentralen Bestandteil geworden. In diesem Sinne sind hier einige der wesentlichen Vorteile von CNC-Maschinen:
Vorteile
- CNCs sind in der Lage, komplizierte 3D-Teile unter Berücksichtigung enger Toleranzen herzustellen.
- Es gibt keine Beschränkung für die Art des Metalls, das mit CNC bearbeitet werden kann. Denken Sie jedoch daran, dass einige von ihnen möglicherweise spezielle Werkzeuge und Bedingungen zum Schneiden erfordern.
- Meistens sind die in der CNC-Bearbeitung verwendeten Schneidwerkzeuge Verbrauchsmaterialien und billiger als andere Werkzeuge, die in verschiedenen Herstellungsprozessen wie dem Metallstanzen verwendet werden.
- Die Oberflächenveredelung bleibt während des gesamten Prozesses kompromisslos.
Einschränkungen
Auf der anderen Seite sind die Nachteile der CNC-Bearbeitung:
- Die Materialausnutzung oder Effizienz ist gering.
- Die CNC-Bearbeitung kann je nach Materialabtragsrate eine niedrige Produktionsrate aufweisen.
- Bearbeitete Teile erfordern möglicherweise weitere Bearbeitungsprozesse, bevor sie in Betrieb gehen.
Wählen Sie Metallstanzen oder CNC-Metallbearbeitung
Dabei sind vier entscheidende Faktoren zu beachten:
- Benötigte Menge
- Geometrie des Teils
- Maß an Präzision und Toleranz
- Art des Materials
Daher sind dies die Hauptfaktoren, die berücksichtigt werden sollten, bevor Sie sich zwischen Metallstanzen und CNC-Bearbeitung entscheiden. Lassen Sie uns hier und jetzt erzählen, wie wichtig diese Faktoren sind.
Mengen wirken sich auf die Auswahl aus
Im Allgemeinen ist das Metallstanzen ein viel schnellerer Prozess als die CNC-Bearbeitung, weshalb das Metallstanzen für die Herstellung von Teilen in kurzer Zeit eingesetzt wird. Ungeachtet dessen ist dies nur möglich, wenn die Presse betriebsbereit ist und die Werkzeuggröße und -konstruktion von mäßiger Komplexität sind. Andernfalls kann die Einrichtungszeit für das Metallstanzen hoch sein und bis zu Stunden betragen. Anschließend ist das Metallstanzen möglicherweise kein geeigneter Prozess. Denken Sie jedoch daran, dass CNC-Maschinen möglicherweise eine schnellere Einrichtungszeit haben, obwohl die Footprints und das Teileprogramm über die CAD-Datei vorbereitet werden. Hand in Hand sind die Werkzeugkosten für das Metallstanzen normalerweise höher als für den CNC-Bearbeitungsprozess.
Metallstanzwerkzeuge werden aus Hartmetall entwickelt Werkzeugstahlsorten in einem Prozess, der Wochen dauern kann. CNC-Werkzeugmaschinen verwenden jedoch in der Regel Einweg-Schneideinsätze, die für den Einsatz vorbereitet auf dem Gestell aufbewahrt werden.
Teilegeometrie wirkt sich auf die Auswahl aus
Einige komplizierte Designs können nicht gestempelt werden. Zylinderköpfe, Motorblöcke, Gehäuse und Ventilkörper sind perfekte Beispiele für Formen, die nicht gestanzt werden können. Ebenso können sekundäre Bearbeitungsvorgänge unvermeidlich sein, um bestimmte Abmessungen, Toleranzen und Oberflächengüten zu erhalten.
Im Gegensatz dazu hat die CNC-Bearbeitung weniger Beschränkungen hinsichtlich der Geometrie des Teils. Andererseits erfordert es immer das Schneidwerkzeug, das die zu bearbeitenden Merkmale erfüllen kann.
Teiletoleranz wirkt sich auf die Auswahl aus
Die Präzision von Stanzwerkzeugen und die Kontrolle über die Materialqualität haben die durch Metallstanzen erzielte Teilekonsistenz verbessert. Trotzdem bleibt die Toleranz als Herausforderung bestehen. Die CNC-Bearbeitung ist jedoch in der Lage, engere Toleranzen zu berücksichtigen.
Materialeigenschaften
Beim Stanzen sollte Metall duktil oder formbar sein, um Risse zu vermeiden. Obwohl einige Metalle nach der Wärmebehandlung gestanzt werden können, sind viele aufgrund ihrer extremen Härte nicht zum Stanzen geeignet. Darüber hinaus ist die Dicke des Blechs ein weiterer Faktor, der das Metallstanzen als bevorzugtes Verfahren ablehnen kann, da dickere Bleche möglicherweise eine erhöhte Kraft zum Verformen und Lochen erfordern. Letztendlich braucht es große Maschinen und robuste Werkzeuge.
Alternativ ist es für die CNC-Bearbeitung eine Herausforderung, mit dünnen Metallblechen umzugehen. Dies ist der Fall, da sich der Verzug in den dünnen Blechstücken unter den Klemmbelastungen bemerkbar macht.
Letzte Worte
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Konstruktion von Teilen mit hohem Produktionsvolumen als Stanzteile die Produktionskosten reduziert. Dementsprechend trägt die höhere Materialausnutzung bzw. Effizienz des Metallstanzens zur Kostenminimierung bei. Dies ist besonders wichtig, wenn es um teurere Spezialmaterialien oder einzigartige Legierungen geht. Darüber hinaus wird die CNC-Bearbeitung typischerweise verwendet, um komplizierte Teile herzustellen, die verschiedene Arbeitsgänge zur Fertigstellung, Kontrolle über die Oberflächenbeschaffenheit und enge Toleranzen erfordern.