آخرین به روزرسانی
مقدمه
ساخت و تولید قطعات فلزی در زبان انگلیسی به Metal Parts Manufacturing یا Metal Fabrication ترجمه می شود.این پست راهنمای مختصر انتخاب روش مناسب ساخت و تولید قطعات فلزی است.
مهندسان و طراحان برای انتخاب روشهای مناسب ساخت و تولید قطعات فلزی، باید به جنس، فرآیندهای ساخت و موارد کاربردی قطعات توجه ویژه ای داشته باشند. در این مقاله به بررسی اجمالی 8 فرآیند مختلف ساخت که برای ایجاد قطعات فلزی سفارشی می توان از آنها استفاده کرد، میپردازیم.
قطعات فلزی به نوع صنعت و کاربردشان بستگی دارند. مهندسان و طراحان باید با درک مواد اولیهی یک قطعه، فرآیندهای ساخت، و موارد استفاده از آن، روش های مناسب برای ایجاد آنها را تعیین کنند.
قبل از مطالعه این مطلب فیلم جالب زیر را در مورد روشهای تولید قطعات فلزی مشاهده کنید.
فهرست مطالب
هشت روش ساخت و تولید قطعات فلزی
روش های ساخت و تولید قطعات فلزی بسیار متنوع هستند. هر فرآیند نقاط قوت، مواد اولیه سازگار، و ملاحظات خاص خود را دارد. درک عمیقتری از روشهای تولید به تسهیل فرآیند تصمیمگیری کمک میکند. در ادامه خلاصه ای از 8 فرآیند ساخت و تولید قطعات فلزی سفارشی را با هم مرور میکنیم:
- فرزکاری CNC و تراشکاری CNC
- اکستروژن
- ریخته گری فلزات
- دایکاست
- قالب گیری تزریقی فلزات
- فورجینگ
- ورقکاری و مهرزنی
- چاپ سه بعدی فلزات
1. فرزکاری و تراشکاری CNC مهمترین روش ساخت و تولید قطعات فلزی
دو نوع اصلی از فناوری های ماشینکاری CNC وجود دارد. دستگاه فرز CNC یک ماشین براده برداری اتوماتیک است که مواد اولیه ناخواسته را با یک محور چرخشی از قطعه اصلی جدا میکند. دستگاه تراش CNC ماده اولیه را در برابر یک ابزار ثابت می چرخاند تا با حذف مواد اولیه، شکل مورد نظر ایجاد شود. این دو روش هم با طیف گسترده ای از مواد از جمله پلاستیک، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ و تیتانیوم سازگارند.
نحوه عملکرد فرزکاری و تراشکاری
تراشکاری CNC شامل استفاده از ماشین تراش CNC یا مراکز تراشکاری CNC چند محوره است که برای ایجاد سطح استوانه ای شکل و شعاعی(فرم) روی قطعات استفاده میشوند. ماشین های تراش با ابزار خاص امکان ایجاد ویژگی های خارج از محور اصلی قطعه را بدون نیاز به تغییر دستگاه فراهم می کنند. ماشین های تراش CNC همچنین برای تولید سریع قطعات کوچک با ویژگی های پیچیده طراحی شده اند و با ترکیب چندین ابزار و محور در ماشین کار میکنند.
یک دستگاه تراش معمولی قطعه کار را روی یک محور مرکزی می چرخاند تا با درگیر کردن ابزارهای برش ثابت اجزای مورد نظر را حذف کند. از دیگر ویژگی های انجام شده توسط دستگاه تراش می توان به ایجاد رزوه های داخلی و خارجی، فلنج، شیارهای اورینگ، و بافت های آجدار اشاره کرد.
دستگاههای تراش CNC و فرز CNC پیکربندیهای محوری متفاوتی دارند. دستگاههای تراش CNC معمولاً دستگاههایی 3 یا 4 محوره با یک محور هستند. ماشینکاری CNC 3 محوره مواد را در محورهای X، Y و Z برش میدهد و در امتداد این سه جهت براده برداری میکند. ابزارهای 4 محوره حرکاتی خارج از ویژگی های اصلی در دستگاه های تراش و شیب در فرز را دارند. دستگاههای تراش برای قطعات دایرهای شکل ایدهآل هستند و برای اشکال نامنظم و لبههای تیز با پیچیدگی عملیاتی بیشتری مواجهند، که عکس این حالت برای دستگاههای فرز صادق است.
فناوری های مدرن تر CNC تا حداکثر 5 محور را پشتیبانی می کنند. این ابزارها علاوه بر محورهای سنتی X، Y و Z قابلیت چرخش و شیب را نیز فراهم کرده و برش دقیق تری برای قطعات پیچیدهتر ارائه میدهند. ماشینکاری 5 محوره نیز کارآمدتر است زیرا می تواند ویژگیهای بیشتری از قطعه را در یک عملیات واحد ایجاد کند. دستگاه های فرز نیز در چندین پیکربندی مختلف، اغلب با استفاده از 3، 4 و 5 محور در دسترس هستند.
CNC مخفف Computer Numeric Controlled است و اپراتورها دستگاه های تراش و فرز CNC را با کمک G-Code – یک زبان برنامه نویسی که دستورالعمل های حرکت دستگاه را فراهم می کند – کنترل می کنند. دستورالعمل های برنامه نویسی مدرن از طریق نرم افزار تولید به کمک رایانه (CAM) ایجاد می شوند. این کد به دستگاه در خصوص جهت حرکت، سرعت و میزان تغذیه (عمق برش و حرکت قطعه کار) دستور می دهد. پیچیدگی G-Code به تعداد محورهای دستگاه و مجموعه ابزارهای مورد استفاده بستگی دارد.
مواد اولیه برای فرز و تراشکاری CNC
دستگاه های فرز و تراش CNC به خوبی با مواد مشابهی سازگارند. این مواد شامل آلومینیوم، برنج، برنز، مس، فولاد، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم و آلیاژهای روی می شوند. این ابزارها همچنین با پلاستیک و کامپوزیت هایی مانند استال، ABS، G-10 و مواد با کارایی بالا مانند PEEK یا PTFE به خوبی کار می کنند.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا برای فرز و تراش CNC
دستگاههای فرز CNC پیشران های دنیای تولید هستند، زیرا هم بسیار دقیق هستند و هم عملکرد تکراری ارائه می دهند. قابلیت تکرارپذیری آنها را برای نمونه سازی سریع و تولید در حجم کم تا زیاد ایده آل می کند. تطبیق پذیری شان با مواد تقریبا برای هر کاری مناسبشان می سازد. دستگاه های تراش CNC نیز به همین ترتیب تطبیق پذیرند.
تولید با دستگاه تراش نیز به تنظیمات کمتری برای عملیات بدون دخالت دست نیاز دارد که آنها را به گزینه های کارآمدی برای طیف وسیعی از موارد مصرف تبدیل می کند. شکل قطعه و تلرانس های تعیین شده معمولا مشخص می کند که از کدام یک از دو روش باید استفاده کرد- قطعات با ویژگیهای متحدالمرکز به دستگاه تراش و قطعات زاویه دار به دستگاه فرز نیاز خواهند داشت. از جمله صنایعی که از ماشینکاری CNC استفاده می کنند عبارتند از:
- هوافضا و دفاعی
- خودروسازی
- محصولات مصرفی
- الکترونیک
- صنعتی
- پزشکی و دندانپزشکی
- رباتیک
2. اکستروژن
فرآیند اکستروژن مستلزم اعمال فشار به فلز یا پلاستیک گرم شده در میان یک قالب است. در عمل، شبیه به فشردن لوله خمیر دندان میماند. قالب، ایجاد کننده خالص قطعه، لوله، سازه های L مانند، یا ویژگی های پیچیده تر است. اکستروژن قطعات فلزی معمولاً به تکمیل پس از تولید مانند برش، سوراخ کاری یا ماشینکاری نیاز دارد و برای تولید حجم های بالا از قطعاتی که نیاز به مقاطع ثابت دارند ایده آل است.
نحوه عمکلرد اکستروژن
سه نوع اکستروژن عبارتند از: اکستروژن گرم، اکستروژن سرد، و اکستروژن اصطکاکی. اکستروژن گرم شامل دمای بالا است تا از سخت شدن ماده اولیه جلوگیری شود. اکستروژن سرد شامل دمای تقریباً محیطی است که مزایای خاصی نسبت به اکستروژن گرم ارائه می دهد. ماده ممکن است پس از اکستروژن سرد قویتر باشد، اکسیداسیون کمتری داشته باشد، یا تلرانسهای دقیقتری داشته باشد. در نهایت، اکستروژن اصطکاکی شامل استفاده از نیرو برای هل دادن قطعه کار به داخل قالب است.
مواد اولیه اکستروژن
مواد قابل استفاده در فرآیند اکستروژن می توانند پلاستیک یا فلز باشند. تقریباً 80% از قطعات فلزی اکسترود شده از آلیاژ آلومینیوم هستند. این در حالی است که پلی اتیلن رایج ترین نوع اکستروژن پلاستیک است.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا اکستروژن
اکستروژن یک فرآیند ساده در مقایسه با سایر روش ها است. هزینه های ابزارسازی آن 80% تا 90% کمتر از قالب گیری تزریقی و ریخته گری دایکاست است. اکستروژن سطوح صاف تری را برای رنگ و پرداخت نیز فراهم می کند. این ویژگی این فرآیند را برای قطعات حساس و تزئینی ایده آل می کند. کفپوش، پنجره و نرده از کاربردهای ایده آل اکستروژن اند. قطعات خودرو و هوافضا نیز برای اکستروژن ایده آل هستند.
3. ریخته گری فلزات از قدیمی ترین روشهای ساخت و تولید قطعات فلزی
ریخته گری فلز یک فرآیند تولیدی قدیمی است. این فرآیند شامل ریختن فلز مایع در یک قالب است. پس از سفت شدن فلز مایع به شکل قالب و خنک شدن از قالب خارج می شود. ریخته گری فلز مدرن دقیق، خودکار و با استفاده از ابزارهای پیشرفته است. اما اصول آن همچنان پابرجاست و کاربرد گسترده آن گواهی موفقیت این روش تولید است.
نحوه عملکرد ریخته گری فلزات
فرآیند ریخته گری فلزات با الگوسازی آغاز می شود. الگوها، فضاهای خالی به شکل قطعهی نهایی را در قالب قبل از ریختن فلز مایع ایجاد میکنند. روشهای الگوسازی مدرن از محاسبات دقیق برای دستیابی به شکل مورد نظر استفاده میکنند. این محاسبات میتواند شامل مقیاسبندی برای جبران انقباض و همچنین در نظر گرفتن ضخامت اضافی مواد اولیه برای آمادهسازی جهت تکمیل ماشینکاری CNC باشد.
در بسیاری از موارد، قالب در طول فرآیند ریخته گری از بین میرود. این یک گام برنامهریزی شده در ریخته گری ماسهای است، جایی که قالب ماسهای پس از ریختن فلز مایع شکسته میشود تا قطعه نهایی را آشکار کند. ساخت قالبهای ماسهای جدید آسان است و ماسه اغلب برای ساخت قالبهای جدید بازیافت میشود.
ریخته گری فلزات همچنین ممکن است شامل استفاده از موم در فرآیندی به نام ریخته گری دقیق باشد. تولیدکنندگان با ساختن یک مدل مومی از محصول نهایی شروع میکنند. سپس موم با لایههایی از سرامیک پوشانده میشود و قبل از گرم شدن و خارج شدن موم، سرامیک شکل قالب را به خود میگیرد.
هر یک از این دو تکنیک مزایایی دارد. به عنوان مثال، ریخته گری ماسهای فرآیندی سادهتر است و تکرار آن آسان است. ریخته گری دقیق به آماده سازی بیشتر نیاز دارد، اما ممکن است در هنگام ایجاد قطعات پیچیده عملکرد بهتری داشته باشد. ریخته گری ماسهای معمولاً پرهزینه تر است، در حالی که ریخته گری دقیق به کار بیشتری برای تغییر یک طراحی خاص نیاز دارد.
مواد اولیه ریخته گری فلزات
ریخته گری فلزات یک فرآیند انعطاف پذیر است. این فرآیند از هر نوع ماده اولیه فلزی که میتواند به شکل مایع در آید پشتیبانی میکند. به همین دلیل است که مهندسان در سراسر صنایع از طیف وسیعی از مواد در ریخته گری فلزات استفاده میکنند. آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم و مس از جمله رایج ترین مواد هستند. اما تولیدکنندگان از فولاد، روی و سایر فلزات نیز استفاده میکنند.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا: ریخته گری فلزات
تقریباً هر دستگاه مکانیکی تولید شده تجاری امروزی از نوعی ریخته گری استفاده میکند. در تولید انبوه، ریخته گری معمولاً از نظر هزینه و راندمان از ماشینکاری CNC پیشی میگیرد. ریخته گری فلزات میتواند اجزای ساختاری با تلرانس بالا را برای طیف وسیعی از موارد استفاده تولید کند. ماشینهای لباسشویی، اتومبیلها و لولههای فلزی همگی از ریخته گری فلزات استفاده میکنند.
4. دایکاست
دایکاست برای تولید انبوه قطعات فلزی پیچیده ایده آل است. دایکاست از قالبهای فولادی و فلزات با نقطه ذوب پایین به عنوان مواد اولیه استفاده میکند. مهندسان از دایکاست برای پروژههای پیچیده ای که در آن دقت، قابلیت اطمینان و راندمان تولید انبوه از اهمیت بالایی برخوردار است، استفاده میکنند. دایکاست از ابزار سخت مشابه فرآیند قالب گیری تزریقی استفاده میکند که به قطعات نهایی صاف تر در عین حفظ هزینه کم در مقادیر انبوه میانجامد.
نحوه عملکرد دایکاست
در دایکاست، فلز مایع با فشار بالا به داخل قالب تزریق میشود. این روش با ریخته گری سنتی که در آن فلز به داخل قالب ریخته میشود، متفاوت است.
دایکاست محفظه گرم یا “گوسنِک” gooseneck رایج ترین روش است.این اصطلاح رایج ترین و دقیق ترین ترجمه “دایکاست گوسنک” است. “گوسنک” به دلیل شباهت ظاهری به “گوسن” (نوعی نان) به این نام خوانده می شود. “گوسنِک” به شکل سیستم تغذیه فلز مذاب است که فلز مذاب را به قالب دایکاست میرساند.
تولیدکنندگان از دایکاست محفظه سرد برای محدود کردن خوردگی دستگاه استفاده میکنند. این روش شامل ملاقه زدن فلز مذاب به سیستم تزریق به جای آن است. در هر دو روش، فرآیند مشابه قالب گیری تزریقی پلاستیک است، جایی که ابزار فولادی بسته میشود و مواد اولیه قطعه به داخل حفره قالب جریان مییابد تا در شکل قطعه نهایی سفت شود. پس از سفت شدن، ابزار باز میشود و قطعه به صورت مکانیکی رها یا به صورت دستی خارج میشود.
مواد اولیه دایکاست
تولیدکنندگان دایکاست معمولاً در مواد اولیه خاص مانند آلومینیوم، روی یا منیزیم تخصص دارند. دلیل این امر این است که مواد اولیه مذاب فلز در کنار دستگاه دایکاست خاص قرار میگیرد. تقریباً 80% از قطعات دایکاست از آلومینیوم ساخته شدهاند. آلیاژ روی، که فلزی با نقطه ذوب پایین دیگر است، نیز از دیگر مواد رایج در دایکاست است.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا: دایکاست
قطعات دایکاست انعطاف پذیر هستند. آنها قوی و در برابر دماهای بالا مقاوم هستند. همچنین دارای سطوح صاف یا بافت دار هستند. دایکاست برای حجم تولید بالا مناسب است، جایی که معمولاً میتواند با CNC و ریخته گری دقیق رقابت کند. این تنوع پشتیبانی از طیف وسیعی از رنگ ها، آبکاری و پرداخت را فراهم می کند. با همه اینها، دایکاست برای استفاده در تجهیزات با ضربه بالا و پراسترس که در آن استحکام ضروری است، ایده آل است.
5. قالب گیری تزریقی فلزات روش ساخت و تولید قطعات فلزی کوچک
قالب گیری تزریقی رایج ترین روش برای تولید قطعات پلاستیکی است. اما تولیدکنندگان از خدمات قالب گیری تزریقی برای قطعات فلزی نیز استفاده میکنند. این روش برای پروژه های بزرگ مقیاس، حتی با دقت بالا، مقرون به صرفه است. اگرچه برای پروژه هایی که به قطعات کوچک نیاز دارند ایده آل است، قالب گیری تزریقی فلزات یا MIM می تواند برای قطعات در هر اندازه ای استفاده شود.
نحوه عملکرد قالب گیری تزریقی فلزات
برخلاف دایکاست، قالب گیری تزریقی فلزات از مخلوطی از پلیمر و فلز به عنوان مواد اولیه استفاده می کند، جایی که پلاستیک مذاب امکان جریان مواد را در هنگام گرم شدن فراهم می کند. در این فرآیند از فشار نیز برای تزریق مواد مذاب به داخل قالب استفاده می شود. مواد خنک می شود و شکل قالب را به خود می گیرد تا قطعه نهایی را تشکیل دهد.
پس از قالب گیری، قطعات در “حالت سبز- green state” هستند، به این معنی که شکل صحیح را دارند اما بسیار شکننده هستند. فرآیند پخت بعدی پلاستیک را به طور کامل از بین می برد و فقط فلز ذوب شده را باقی می گذارد. در طول این فرآیند کوره که معمولاً در خلاء انجام می شود، قطعه به طور قابل توجهی کوچک می شود.
مواد اولیه قالب گیری تزریقی فلزات
قالب گیری تزریقی فلزات را می توان با فلزاتی که در سایر فرآیندهای تولید استفاده می شوند، به کار برد. با این حال، این فرآیند نیاز به پودر شدن و مخلوط شدن فلزات با پلیمر برای تزریق دارد. به این ترتیب، می توان قطعات را به سرعت قالب گیری و در دسته های بزرگ تولید کرد.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا: قالب گیری تزریقی فلزات
قالب گیری تزریقی فلزات شبیه به فرآیندهای قالب گیری تزریقی پلاستیک برای تولید قطعات است. اما ماهیت پرفشار قالب گیری تزریقی مزایای کلیدی را به ارمغان می آورد. این روش برای قطعات با جزئیات کوچک و پیچیده موثر است. تولید این نوع قطعات با فرآیندهای ماشینکاری CNC استاندارد در مقیاس بزرگ بسیار پرهزینه خواهد بود. به همین دلیل است که قالب گیری تزریقی فلزات برای صنایع پزشکی، هوافضا، خودروسازی و دفاعی ایده آل است.
6. فورجینگ
فورجینگ مانند ریخته گری فلزات، فرآیندی باستانی است. این فرآیند شامل گرم کردن و شکل دادن قطعات فلزی با اعمال نیرو است. تصویر آشنا از آهنگر و سندان به ذهن می رسد. امروزه فورجینگ به طور گسترده در فرآیندهای صنعتی خودکار استفاده می شود.
نحوه عملکرد فورجینگ
فورجینگ مدرن از ماشین های با ضربه بالا برای شکل دادن فلزات به نتایج مطلوب استفاده می کند. فورجینگ ضایعات کمتری نسبت به سایر روش ها تولید می کند و می تواند قطعاتی با استحکام بالا و دانه بندی ریز ایجاد کند.
دو نوع فرآیند فورجینگ وجود دارد: فورجینگ باز و فورجینگ بسته.
- فورجینگ باز: در فورجینگ باز، فلز داغ بین قالب های مسطح یا ساده فشرده می شود. این روش برای تولید قطعات ساده تر مانند صفحات، میله ها و حلقه ها ایده آل است.
- فورجینگ بسته: در فورجینگ بسته، فلز داغ در قالب بسته ای که حفره ای به شکل قطعه نهایی دارد، قرار می گیرد. فورجینگ بسته برای تولید قطعات پیچیده تر مانند چرخ دنده ها، میل لنگ ها و ابزارها ایده آل است.
مواد اولیه فورجینگ
فورجینگ می تواند با طیف وسیعی از فلزات از جمله فولاد، آلومینیوم، مس، برنج و تیتانیوم انجام شود.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا: فورجینگ
فورجینگ برای تولید قطعات با استحکام بالا و چقرمگی بالا ایده آل است. این فرآیند در صنایع مختلف از جمله:
- خودروسازی: قطعات فورج شده در موتورها، شاسی ها و سیستم های تعلیق خودروها استفاده می شوند.
- هوافضا: فورجینگ برای تولید قطعات هواپیما مانند موتورها، بال ها و بدنه استفاده می شود.
- صنعتی: فورجینگ برای تولید قطعاتی مانند میل لنگ ها، چرخ دنده ها و شافت ها استفاده می شود.
- نفت و گاز: فورجینگ برای تولید قطعاتی مانند لوله ها، اتصالات و شیرها استفاده می شود.
7. ورقکاری و مهرزنی
ورقکاری و مهرزنی فرآیندی برای ساخت و تولید قطعات فلزی از ورقهای فلزی است. این فرآیند شامل خم کردن، برش و شکل دادن ورق فلز به شکل مورد نظر است.
نحوه عملکرد ورقکاری و مهرزنی
ورقکاری و مهرزنی شامل چندین مرحله است:
- برش: ورق فلز به اندازه و شکل مورد نظر بریده می شود.
- خم کردن: ورق فلز به شکل مورد نظر خم می شود.
- مهرزنی: از قالب ها و پرس ها برای شکل دادن نهایی ورق فلز استفاده می شود.
مواد اولیه ورقکاری و مهرزنی
ورقکاری و مهرزنی می تواند با طیف وسیعی از فلزات از جمله فولاد، آلومینیوم، مس، برنج و تیتانیوم انجام شود.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا: ورقکاری و مهرزنی
ورقکاری و مهرزنی برای تولید طیف وسیعی از قطعات از جمله:
- بدنه خودرو: بدنه خودروها از ورق های فلزی مهرزنی شده ساخته می شود.
- لوازم خانگی: لوازم خانگی مانند یخچال و فریزر، اجاق گاز و ماشین لباسشویی از ورق های فلزی مهرزنی شده ساخته می شوند.
- قطعات صنعتی: ورق های فلزی مهرزنی شده برای تولید قطعات صنعتی مانند پانل های الکتریکی، قفسه ها و مخازن استفاده می شوند.
- محصولات مصرفی: قوطی های کنسرو، قوطی های نوشابه و قطعات اسباب بازی از ورق های فلزی مهرزنی شده ساخته می شوند.
8. چاپ سه بعدی فلزات جدیدترین روش ساخت و تولید قطعات فلزی
چاپ سه بعدی فلزات یک فناوری جدید و نوظهور است که به سرعت در حال توسعه است. این فرآیند از یک مدل دیجیتالی برای تولید قطعات فلزی سه بعدی استفاده می کند.
نحوه عملکرد چاپ سه بعدی فلزات
چاپ سه بعدی فلزات از چندین روش مختلف از جمله:
- ذوب لیزری انتخابی (SLM): در SLM، از لیزر برای ذوب پودر فلز و ایجاد قطعه سه بعدی استفاده می شود.
- جوشکاری لیزری مستقیم فلز (DMLS): در DMLS، از لیزر برای ذوب پودر فلز و ایجاد قطعه سه بعدی استفاده می شود.
- پخت لیزر انتخابی (SLS): در SLS، از لیزر برای انتخابی پخت و سفت شدن پودر فلز و ایجاد قطعه سه بعدی استفاده می شود.
- رسوب گذاری مستقیم فلز (DED): در DED، از لیزر یا پرتو الکترونی برای ذوب فلز و ایجاد قطعه سه بعدی استفاده می شود.
مواد اولیه چاپ سه بعدی فلزات
چاپ سه بعدی فلزات می تواند با طیف وسیعی از فلزات از جمله فولاد، آلومینیوم، تیتانیوم، مس و نیکل انجام شود.
موارد استفاده و صنایع قابل اجرا: چاپ سه بعدی فلزات
چاپ سه بعدی فلزات برای تولید طیف وسیعی از قطعات از جمله:
- قطعات هوافضا: چاپ سه بعدی فلزات برای تولید قطعات هوافضا مانند موتورها، بال ها و بدنه استفاده می شود.
- قطعات پزشکی: چاپ سه بعدی فلزات برای تولید قطعات پزشکی مانند ایمپلنت ها، پروتزها و ابزارهای جراحی استفاده می شود.
- قطعات صنعتی: چاپ سه بعدی فلزات برای تولید قطعات صنعتی مانند قالب ها، ابزارها و اتصالات استفاده می شود.
- محصولات مصرفی: چاپ سه بعدی فلزات برای تولید محصولات مصرفی مانند جواهرات، عینک و لوازم جانبی استفاده می شود.
سوالات متداول(FAQ)
کدام روش ساخت و تولید قطعات فلزی برای پروژههای دقیق مناسبتر است؟
روشهای فرزکاری و تراشکاری CNC به دلیل دقت بالا و توانایی در تولید قطعات با تلرانس کم، برای پروژههای دقیق بسیار مناسب هستند. این روشها به خصوص در صنایع هوافضا، پزشکی و الکترونیک که دقت بالایی مورد نیاز است، مورد استفاده قرار میگیرند.
آیا ریختهگری فلزات برای تولید قطعات بزرگ مناسب است؟
بله، ریختهگری فلزات یکی از روشهای مناسب برای تولید قطعات بزرگ با تلرانس بالا است. این فرآیند به خصوص برای ساخت قطعات بزرگ و سنگین مانند لولهها، قطعات خودرو و ماشینآلات صنعتی مناسب است.
چه تفاوتی بین اکستروژن و قالبگیری تزریقی فلزات وجود دارد؟
در اکستروژن، فلزات یا پلاستیکهای گرم شده از طریق یک قالب با فشار بالا عبور داده میشوند تا قطعهای با مقطع ثابت ایجاد شود. در حالی که قالبگیری تزریقی فلزات شامل تزریق مخلوطی از فلز و پلیمر به داخل قالب برای تولید قطعات کوچک و دقیق است.
آیا چاپ سه بعدی فلزات تنها برای تولید قطعات پیچیده استفاده میشود؟
چاپ سه بعدی فلزات به دلیل قابلیت تولید قطعات پیچیده و سفارشی، اغلب برای ساخت قطعات با طراحیهای خاص و پیچیده مورد استفاده قرار میگیرد. با این حال، این روش همچنین برای تولید قطعات کوچک در صنایع هوافضا و پزشکی نیز کاربرد دارد.
کدام فلزات در فرآیندهای فورجینگ و دایکاست بیشتر استفاده میشوند؟
در فورجینگ، فلزاتی مانند فولاد، آلومینیوم و تیتانیوم استفاده میشوند که به دلیل مقاومت بالا و شکلپذیری مناسب هستند. در دایکاست، فلزاتی مانند آلومینیوم، روی و منیزیم به دلیل نقطه ذوب پایین و قابلیت تولید انبوه بیشتر مورد استفاده قرار میگیرند.
ورقکاری و مهرزنی برای چه نوع قطعاتی مناسب است؟
ورقکاری و مهرزنی بیشتر برای تولید قطعات با ورقهای فلزی مانند بدنه خودرو، لوازم خانگی، قطعات صنعتی و محصولات مصرفی مانند قوطیها و قطعات تزئینی مناسب است.
آیا میتوان با استفاده از روشهای مختلف ساخت و تولید فلزات قطعات نمونهسازی کرد؟
بله، فرزکاری و تراشکاری CNC به دلیل دقت بالا و توانایی در تولید نمونههای اولیه با سرعت و دقت بسیار مناسب هستند. همچنین چاپ سهبعدی فلزات برای نمونهسازی سریع و تولید قطعات با طراحیهای خاص بسیار مناسب است.
خلاصه
انتخاب روش مناسب برای تولید قطعات فلزی به عوامل مختلفی از جمله جنس قطعه، فرآیندهای ساخت و موارد استفاده از آن بستگی دارد. هر روش مزایا و معایب خاص خود را دارد. درک عمیق تر از روش های تولید به تسهیل فرآیند تصمیم گیری کمک می کند.این مقاله به بررسی هشت روش تولید قطعات فلزی پرداخت.این مقاله برای اولین بار در سایت بازارگاه الکترونیکی ساخت و تولید ایران به نشانی Digimfg.ir منتشر شده است.
منابع
xometry.com/resources/machining/custom-metal-parts-manufacturing
سلب مسئولیت
محتوای ارائه شده در این صفحه وب صرفا جنبه اطلاع رسانی دارد. DIGIMFG هیچگونه ضمانت یا مسئولیتی، چه به صورت صریح یا ضمنی، در خصوص صحت، کامل بودن یا اعتبار اطلاعات بر عهده نمی گیرد. پارامترهای عملکرد، تلرانس های هندسی، ویژگیهای طراحی خاص، کیفیت یا نوع مواد، یا فرایندها را نباید نمایانگر آنچه توسط تأمین کنندگان یا تولیدکنندگان شخص ثالث در شبکه DIGIMFG ارائه میشود، دانست. خریدارانی که به دنبال دریافت قیمت هستند موظفند تا الزامات فنی ویژه موردنیاز برای قطعات را تعریف کنند. برای کسب اطلاعات بیشتر، لطفاً به شرایط و ضوابط ما مراجعه کنید.
سلام جناب جلیلی
مقاله بسیار مفیدی بود، به ویژه توضیحات مربوط به چاپ سهبعدی فلزات که برای من تازگی داشت. بنده بهعنوان یک مهندس مکانیک در صنعت خودروسازی مشغول هستم و بیشتر با فرآیندهای ریختهگری و فورجینگ کار کردهام. سوالی که دارم این است که آیا چاپ سهبعدی فلزات میتواند بهطور موثری جایگزین روشهای سنتی مثل ریختهگری در تولید قطعات بزرگ و مقاوم مثل پوسته موتور شود؟ همچنین، تجربهای که در بخش فورجینگ داشتهام، این است که برخی قطعات پس از فورجینگ نیاز به ماشینکاری دقیق دارند تا به تلرانسهای مورد نظر برسند. آیا شما روشهایی را پیشنهاد میکنید که این مرحله ماشینکاری را به حداقل برساند؟
سلام آقای مرادی
خوشحالم که مقاله برایتان مفید بوده است. در خصوص سوال شما درباره چاپ سهبعدی فلزات، باید بگویم که این فناوری هنوز در مراحل توسعه قرار دارد و بیشتر برای تولید قطعات پیچیده و کوچک با دقت بالا مناسب است. چاپ سهبعدی فلزات به دلیل محدودیت در اندازه و نیاز به پسپردازش (مانند حرارتدهی و ماشینکاری)، هنوز به طور کامل نمیتواند جایگزین روشهای سنتی مثل ریختهگری در تولید قطعات بزرگ و سنگین مثل پوسته موتور شود. اما در موارد خاص و برای تولیدات کوچک و سفارشی، بسیار کارآمد است.
در مورد سوال دوم شما، یکی از روشهایی که میتواند نیاز به ماشینکاری بعد از فورجینگ را کاهش دهد، استفاده از فناوریهای مدرن فورجینگ دقیق (Precision Forging) است که به طور خاص برای تولید قطعاتی با تلرانسهای نزدیک به نهایی طراحی شدهاند. این روشها نیاز به ماشینکاری را به حداقل میرسانند، هرچند ممکن است در برخی موارد، به دلیل ویژگیهای پیچیده قطعه، هنوز نیاز به ماشینکاری نهایی وجود داشته باشد. همچنین استفاده از شبیهسازی فرآیند فورجینگ میتواند به بهبود کیفیت و کاهش مراحل اضافی کمک کند.
اگر باز هم سوالی داشتید یا به اطلاعات بیشتری نیاز داشتید، خوشحال میشوم راهنمایی کنم.