Ковка, штамповка и 3D-печать как способ изготовления деталей из металла

Какой способ изготовления деталей из металла выбрать? Вот 3 варианта, которые мы рассмотрим сегодня в рамках данного материала.

Раскрыть тему в беседе с нашим корреспондентом согласились сотрудники одной из профильных компаний. Вот, что они поведали.

3D-печать на металле

В 3D-печати металлом используются точные лазеры. 3D печать идеально подходит для экспериментов – изготовление деталей в небольших объемах. Из минусов, данный способ не так масштабируем, как многие другие процессы обработки металлов (например, литье, фрезеровка и др.). Поэтому его часто используют для изготовления прототипов, а также как заменитель мелкосерийного литья. Больше узнать о 3D-печати вы можете на сайте наших сегодняшних собеседников — https://3dprintspb.com/.

3D-печать, также известная как аддитивное производство, плавит металл в контролируемой среде с помощью источника энергии. При прямом лазерном спекании металла (DMLS) металлический порошок наплавляется слой за слоем с помощью лазера в инертной среде.

При струйной обработке связующего можно получить металлический композит, такой как бронза и сталь, или монолитный сплав, в зависимости от потребностей. Металлическая 3D-печать уникальна тем, что с ее помощью можно изготавливать цельные сборки и геометрические формы с недоступными областями с использованием стандартных инструментов. Примером недоступных функций с традиционными процессами является построение решетчатых структур на деталях. Это невозможно при использовании традиционных методов формования или литья.

Типичный исходный материал для металлической 3D-печати — это распыленный порошок, но иногда он может быть листовым или проволочным.  Обычные металлические материалы включают порошок из нержавеющей стали, титана, инконеля, меди или алюминия.

Внедрение новых материалов для металлических 3D-принтеров требует значительных исследований для создания надежных деталей без дефектов. Это означает, что выбор материалов, доступных в настоящее время для 3D-печати металла, ограничен по сравнению с механической обработкой, литьем металла и другими методами изготовления.

Где используется?

Несмотря на свои ограничения, 3D-печать металлом имеет почти универсальное применение. Благодаря прямому цифровому производству детали, напечатанные на 3D-принтере, часто можно производить быстро в небольших объемах без затрат на инструменты. Инженеры могут экспериментировать с 3D-печатью, чтобы предварять производство практически любой детали, а также проектировать особенности деталей, характерные для таких приложений, как легкие механические аэрокосмические компоненты.

Ковка

Ковка, как и литье металла, использовалась веками. Это процесс принудительного нагрева и формовки металлических деталей. На ум приходит знакомый образ кузнеца и наковальни. Сегодня ковка широко используется в автоматизированных производственных процессах.

Современная ковка использует ударные машины для придания металлам желаемых результатов. Ковка производит меньше отходов, чем другие методы, что делает ее более рентабельной для практического применения.

Кованые детали часто бывают прочнее, чем детали, изготовленные другими методами. Это потому, что при ковке используется естественная текстура материалов. При формовании в кузнице материалы не нужно превращать в жидкость, их просто нагревают до пластичного состояния.

Нержавеющая сталь — один из самых распространенных кованых материалов. Алюминий и бронза также являются распространенными материалами для ковки.

Где использовать?

Ковка идеально подходит для любой отрасли. Кованые инструменты, такие как молотки или гаечные ключи, являются распространенными примерами конечных и долговечных компонентов, изготовленных с помощью этого метода.

Штамповка листового металла

Изготовление листового металла предполагает вырезание деталей из металлических листов. Затем вырубленные листы можно обрабатывать с помощью тормозов и штамповочных прессов для создания угловых изгибов и форм, создавая трехмерную структуру. Услуги по изготовлению листового металла включают штамповку для быстрого производства этих деталей. Фактически, штамповка выполняется быстрее, чем любой другой процесс обработки металла.

Штамповочные станки вырезают и сгибают детали из листового металла. Рабочие подают на штамповочные прессы вырезку или рулон листового металла. При гибке прикладывается сила под углом, например, создавая желаемый угол в детали. Производители используют листогибочные прессы для этого процесса, которые доступны в различных размерах и длинах, чтобы удовлетворить потребности производителя. Детали из листового металла можно сваривать или склепывать для создания конструктивных элементов. Вставки с прессовой посадкой, такие как вставки из PEM, могут добавлять элементы сопряжения, такие как выступы, резьбы и многое другое, без необходимости специальной обработки.

Листовой металл часто делают из алюминия, меди или стали. Листовой металл также имеет множество вариантов отделки. Сюда входит анодирование, гальваника, порошковое покрытие и окраска.

Где использовать?

Штамповка делает производство листового металла масштабируемым для любой отрасли. Он идеально подходит для больших объемов и низких затрат. Функциональные детали большого объема, такие как корпуса, шасси и кронштейны, часто выполнены из листового металла.

Производители ежегодно создают сотни миллионов деталей для бытовой, электронной и автомобильной промышленности. Листовой металл и штамповка оптимальны для робототехники.