Präzisionsmetallstanzen/CNC und Metallguss sind drei unterschiedliche, aber sich ergänzende Verfahren in der Metallverarbeitung. Beim Präzisionsmetallstanzen werden spezielle Matrizen verwendet, um Bleche mit hoher Genauigkeit zu Präzisionsteilen zu formen. Dieses Verfahren eignet sich besonders für die Massenproduktion komplexer Teile.
Bei der CNC-Bearbeitung hingegen werden computergesteuerte Werkzeuge eingesetzt, um Material von einem Werkstück zu entfernen und so hochdetaillierte und komplexe Formen zu erzeugen. Die CNC-Bearbeitung ist vielseitig genug, um Prototypen und Kleinserien herzustellen. Beim Metallguss hingegen wird geschmolzenes Metall in eine Form gegossen, um nach dem Erstarren des Metalls dreidimensionale Formen zu erzeugen.
Jedes dieser Verfahren hat seinen eigenen, einzigartigen Nutzen in der Fertigung und bietet Flexibilität und Präzision in einem breiten Anwendungsspektrum. Welches Verfahren gewählt wird, hängt von Faktoren wie der Komplexität des Teils, dem Produktionsvolumen und den Materialanforderungen ab.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Präzisionsmetallstanzen?
Das Metallstanzen beginnt mit der Bearbeitung von Blech, das zunächst in eine Matrize eingelegt wird. Die Matrize schneidet, biegt oder perforiert das Metall. Anschließend durchläuft das Blech wiederholt die verschiedenen Schritte der Matrize, bis das Teil fertig ist. Jeder Teil der Matrize wird gleichzeitig verwendet, sodass jede Presse ein Teil fertigstellt.
Präzisionsmetallstanzen ist im Vergleich zu anderen Metallbearbeitungsverfahren sehr schnell und kostengünstig. Mit nur wenigen Bedienern können beim Metallstanzen Dutzende oder sogar Hunderte von Teilen pro Minute hergestellt werden. Das spart Unternehmen Zeit und Geld in der Produktion.
Durch Metallstanzen können auch Teile hergestellt werden, die genaue Spezifikationen erfüllen. Wenn Sie gute Formen verwenden, sollten sie immer die gleichen Teile herstellen. Daher sollte jedes Teil exakt gleich sein. Dies ist einer der Gründe, warum Metallstanzen häufig zur Herstellung von Teilen für Unterhaltungselektronik eingesetzt wird: Es produziert sehr konsistente und passgenaue Teile zu geringen Kosten.
Natürlich hat das Präzisionsstanzen von Metall auch einige Einschränkungen. Es kann nicht für die dreidimensionale Fertigung verwendet werden, Teile können nicht sehr groß gemacht werden und Formen können nicht sehr schnell hergestellt werden.
Blech ist die Grundlage des Metallstanzens. Durch geschicktes Formendesign lassen sich dreidimensionale Formen herstellen, Metall ist jedoch immer flach und kann daher begrenzt werden.
Obwohl Metallstanzen große Teile herstellen kann. Der Produktionsprozess kann jedoch komplexer sein und länger dauern. Je größer das Teil, desto mehr Stanzschritte wird entsprechend steigen. Große Teile, die komplexe Stanzverfahren erfordern, können größere Systeme zur Handhabung erfordern.
Wenn nur wenige Teile produziert werden müssen, stellt der Formenbau beim Metallstanzen ein großes Problem dar. Die Konstruktion und Herstellung präziser Formen ist sehr schwierig, zeitaufwändig und teuer. Für Aufgaben, die nur wenige Teile erfordern, ist die Herstellung von Formen unmöglich. In diesem Fall entscheiden sich die meisten Hersteller für CNC.
Was ist Computer Numerical Control (CNC)?
Computergestützte numerische Steuerung (CNC) besteht darin, ein Stück Metall mit einer computergesteuerten Bohrmaschine in die gewünschte Form zu bringen. Zunächst wird ein Programm in den Computer eingegeben, dann wird ein Block oder Blech in die Bearbeitungsmaschine eingelegt. Sobald das Programm gestartet ist, steuert der Computer die Bohrmaschine, um das gesamte Metall zu entfernen, bis die gewünschte Form erreicht ist.
Das Tolle an CNC ist ihre Anpassungsfähigkeit. Mit dieser Methode können Sie fast alles herstellen, was Sie sich vorstellen können. Sie können komplexe 3D-Modelle erstellen. Sie können viele verschiedene Dinge herstellen und mit dem richtigen Design schnell zwischen Aufträgen wechseln. Für die Herstellung eines neuen Teils benötigen Sie keine speziellen oder einzigartigen Werkzeuge. Dank hochwertiger CNC-Maschinen können Sie bei der Herstellung Ihrer Produkte enge Toleranzen einhalten, da diese sehr präzise sind.
Obwohl die Flexibilität der CNC attraktiv ist, weist diese Methode auch einige erhebliche Nachteile auf. CNC-Bearbeitung Die Herstellung von CNC-Maschinen ist im Vergleich zum Metallstanzen zeitaufwändig. In der Zeit, die eine CNC-Maschine für die Herstellung eines Teils benötigt, kann eine Präzisionsmetallpresse mehrere Teile herstellen. CNC-Maschinen benötigen zudem mindestens einen Vollzeitassistenten, was einen relativ hohen Personalbedarf bedeutet. Dies führt dazu, dass CNC-Maschinen deutlich teurer sind als das Metallstanzen.
Wie bereits erwähnt, verwenden CNC-Maschinen einen Bohrer, um Metall von einem festen Teil abzuhobeln und so das Endprodukt herzustellen. Plasmaschneider oder Wasserstrahlschneidmaschinen sind einige der Werkzeuge, die anstelle von Metallbohrern verwendet werden können. Jedes dieser Fertigungsverfahren hat Vor- und Nachteile, im Kern handelt es sich jedoch um dasselbe Fertigungsverfahren.
Was ist Metallguss?
Metallguss ist die älteste Methode zur Herstellung von Gegenständen aus Metall. Geschmolzenes Metall wird in eine Form gespritzt und anschließend abgekühlt und ausgehärtet. Das fertige Teil besteht aus massivem Metall.
Besetzung Wird hauptsächlich für mittelgroße bis große Teile verwendet, die keine große Präzision erfordern. Gussmetall wird häufig zur Herstellung von Kochgeschirr verwendet, da das einzelne Metallstück die gleichmäßige Wärmeverteilung fördert. Guss kann zur Herstellung großer, komplexer, dreidimensional geformter Teile wie beispielsweise Autokarosserien verwendet werden.
Metallguss bringt viele Probleme mit sich. Er erschwert die Herstellung kleiner, filigraner Teile. Das liegt daran, dass das geschmolzene Metall die dünnen Kanäle nicht vollständig ausfüllen kann. Dadurch werden kleine Teile uneben und passen nicht gut zusammen. Außerdem schrumpft das Metall beim Abkühlen, wodurch es die exakte Form der Form nicht halten kann. Aus diesem Grund wird Metallguss üblicherweise nicht für die Herstellung von Teilen verwendet, die hohe Präzision erfordern.
Metallguss ist zeitaufwändig. Da das Erhitzen und Abkühlen des Metalls Zeit in Anspruch nimmt, begrenzt die Anzahl der verfügbaren Werkzeuge oft die Fertigungsgeschwindigkeit. Strenge Sicherheitsvorschriften müssen eingehalten werden, um die hohen Temperaturen zum Schmelzen des Metalls zu kontrollieren. Dies reduziert die Produktionsgeschwindigkeit zusätzlich. Auch die Herstellung von Formen ist zeitaufwändig, sodass der Wechsel zwischen Aufträgen länger dauert als bei CNC-Verfahren.
Metallguss ist in den meisten Fällen teurer als andere Verfahren. Das Schmelzen von Metall erfordert viel Energie, was die Betriebskosten erhöht. Auch der Bedarf an Personal und Werkzeugen ist hoch.
Insgesamt ist der Metallguss nur für wenige Aufgaben einsetzbar.
Kombination verschiedener Fertigungsmethoden
Natürlich ist es auch möglich, verschiedene Fertigungsverfahren zu kombinieren, um ihren Nutzen zu maximieren. Beispielsweise können Teile im Präzisionsgussverfahren hergestellt und anschließend mit CNC-Maschinen detailliert ausgearbeitet werden. Einige der vielen komplexen Metallprodukte sind Stanzteile, andere CNC-geschnittene Teile und wieder andere Gussteile. Gute Planung und Konstruktion sind erforderlich, um das bestmögliche Produkt herzustellen.
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