정밀 알루미늄 단조품에 여전히 CNC 가공이 필요한 이유?

내 28 오토바이 및 자동차 구조 부품용 알루미늄 단조 및 정밀 가공 라인을 수년간 운영해 왔습니다., 셀 수 없을 만큼 같은 질문을 여러 번 들었습니다.:

“당신은 이미 알루미늄을 금형에 밀어 넣었습니다.. 딱 맞는 모양이에요. 왜 CNC 가공이 필요합니까??”

400톤 단조 프레스 옆에 서서 반대편에서 무엇이 나오는지 본 적이 없는 사람의 당연한 질문입니다..

대부분의 사람들은 단조가 바로 조립 가능한 부품을 제공한다고 가정합니다.. 실제로는, 금형에서 나오는 것은 단조 블랭크, 즉 구조적 기초입니다., 완제품이 아닌.

단조는 재료의 강도와 거친 형태를 만듭니다.; 정밀 CNC 가공은 강력한 블랭크를 실제로 맞는 부품으로 바꿔줍니다., 물개, 수천 시간의 서비스 시간 동안 안정적으로 작동합니다..

이 기사에서는 고성능 알루미늄 단조 부품에 대해 2차 CNC 가공이 협상 불가능한 이유를 정확하게 설명합니다., 어떤 작업을 수행하는지, 단조와 가공이 상호보완적인 공정으로 함께 작동하는 방식, 비용이 많이 드는 생산 격차를 피하기 위해 공급업체에서 찾아야 할 사항.

이것은 교과서의 이론이 아닙니다. 우리가 실험을 통해 배운 것입니다., 권투 시합, 및 현장 고장 분석.

1. 단조는 당신에게 공백을 제공합니다, 완성된 부품이 아님

무엇부터 시작할까요? 알루미늄 단조 사실 잘한다. 알루미늄 빌렛을 가열하여 수백 톤의 압력으로 다이 캐비티에 압축하면, 당신은 네 가지 중요한 일을 성취합니다:

• 부품의 전체 모양이 그물에 가까운 모양을 형성합니다.
• 하중 경로를 따라 내부 입자 구조를 개선하고 정렬합니다.
• 부품 형상을 따르는 연속적인 금속 흐름 라인을 생성합니다., 피로강도를 획기적으로 향상
• 단조 부품을 단단한 부품으로 가공한 부품보다 30~50% 더 강하게 만드는 기본 구조적 무결성을 구축합니다.

엄청난 가치가 있군요. 하지만 단조가 할 수 없는 일은 다음과 같습니다., 당신의 죽음이 아무리 좋아도: 최종 정밀 치수를 생성할 수 없습니다., 매끄러운 결합 표면, 또는 미세한 내부 기능.

단조 기하학의 본질적인 한계

모든 단조 금형은 성형성과 정밀도 사이에서 타협해야 합니다.:

• 초안 각도: 다이에서 부품을 꺼내려면 측면당 1~3°의 구배가 필요합니다..
  이는 모든 수직 표면이 테이퍼됨을 의미합니다., 정사각형이 아닌. 테이퍼형 장착면을 조립할 수 없습니다..
• 단조 공차: 최고의 폐쇄형 단조품이라도 치수 정확도는 ±0.2~0.5mm에 불과합니다.. 장착 구멍용, 베어링 핏, 및 밀봉 표면, ±0.02~±0.05mm가 필요합니다..
• 표면상태: 단조된 표면에는 산화물 스케일이 있습니다., 마이너 다이 드래그, 그리고 파팅라인 플래시.
  충분히 평평하지 않아요, 충분히 매끄럽다, 또는 밀봉 또는 정밀 결합을 위해 충분히 일관적입니다..
• 훌륭한 기능: 작은 구멍, 스레드, 씰 그루브, 얇은 리브는 안정적으로 단조할 수 없습니다..
  금속은 작은 다이 기능으로 지속적으로 흘러 들어가지 않습니다., 손상 없이 배출하는 것은 거의 불가능합니다..

한번은 신제품 엔지니어에게 드래프트가 없고 단조 나사산 구멍이 있는 단조 오토바이 브레이크 캘리퍼를 주문한 적이 있습니다.. 그는 우리가 가공 비용을 너무 많이 청구한다고 생각했습니다..

3번의 다이 시도 실패 후 12 폐기된 샘플 부품, 그는 마침내 옛날 사람들이 이미 알고 있던 것을 받아들였습니다.: 단조는 구조를 구축; 기계 가공은 정밀도를 제공합니다.

브레이크 캘리퍼와 같은 부품의 경우, 상부 트리플 클램프, 발 못, 충격 흡수 링크 - 부품을 실제로 조립하고 기능하게 만드는 기능은 단조 공정에서 생성할 수 없는 기능과 정확히 같습니다..

2. 단조 블랭크에서 정밀 CNC 가공이 정확히 수행하는 작업?

CNC 가공 단순히 "가장자리를 정리하는 것"이 ​​아닙니다. 단조 블랭크를 기능적 구성 요소로 바꾸는 다섯 가지 중요한 작업 범주를 수행합니다..

설치 & 구멍 찾기

거의 모든 단조 구조 부품은 다른 것, 즉 프레임에 연결됩니다., 충격, 브레이크 어셈블리.

구멍 위치 정확도는 부품 볼트가 직선인지 여부를 결정합니다., 간격이 왼쪽과 오른쪽에도 있는지 여부, 설치 후 어셈블리에 고르지 않은 로딩이 있는지 여부.

구멍 패턴 이동: 0.15 오토바이 상부 클램프의 mm, 그리고 포크가 묶인다. 다음으로 이동 0.3 mm, 부품이 전혀 조립되지 않습니다.

단조품은 구멍 위치 공차를 대략 ±0.4mm보다 더 엄격하게 유지할 수 없습니다.. CNC 드릴링 및 보링 작업은 ±0.05mm 이상을 유지합니다., 다중 홀 패턴에서도.

나사산 구멍

나사 구멍에는 정확한 직경이 필요합니다., 깊이, 탭 위치, 및 실 형태 품질.

서비스를 위해 분해 및 재조립되는 부품의 경우, 스레드 품질이 좋지 않으면 스레드가 벗겨짐을 의미합니다., 느슨한 패스너, 및 현장 실패.

단조는 사용 가능한 실을 생산할 수 없습니다. 파일럿 홀을 단조할 수 있습니다., 하지만 최종 스레드는 항상 가공됩니다..

또한 CNC에서 스레드 깊이와 카운터싱크 형상을 정밀하게 제어합니다. 이는 수동 탭으로는 일관되게 수행할 수 없는 작업입니다..

교배 & 얼굴 찾기

단조된 표면은 조립 결합면으로 사용할 만큼 충분히 평평하지 않습니다.. 단조 표면은 페이스 전체에 0.2~0.5mm의 변화가 있을 수 있습니다., 플러스 구배 각도 테이퍼.

이렇게 두 얼굴을 볼트로 결합하세요, 그리고 고르지 못한 클램핑이 발생합니다, 개스킷 누출 경로, 하중이 가해지면 움직이는 부품.

CNC 페이스 밀링은 일반적으로 제어된 평탄도를 생성합니다. 0.02 mm 당 100 구조면의 경우 mm, 표면 밀봉을 위해 더욱 단단해졌습니다..

브레이크 캘리퍼 바디용, 그 평탄함은 브레이크 액이 새는 것을 방지하는 것입니다. 화장품이 아니라 기능성이에요.

베어링 시트 & 고정 홈

회전하는 모든 부분, 피벗, 또는 씰을 고정하려면 정밀 보어가 필요합니다., 베어링 시트, 및 스냅 링 홈.

이러한 기능에는 100분의 1밀리미터까지의 직경 공차와 날카로운 정밀도가 필요합니다., 일관된 그루브 기하학.

단조는 H7 공차에 맞는 베어링 보어를 생성할 수 없습니다.. 날카로운 모서리가 있는 사각형 모서리 고정 홈을 생성할 수 없습니다.. 이는 엄밀히 말하면 CNC 작업입니다., 지루한, 및 내부 그루빙.

윤곽, 번개 기능 & 가장자리 끊기

고성능 단조 부품은 주머니가 가벼워지는 경우가 많습니다., 모따기, 가공 중 세련된 외부 윤곽.

무게를 줄이기 위해 하중이 없는 곳에서 과도한 재료를 제거합니다. 이는 모든 그램이 중요한 오토바이 및 자동차 부품에 매우 중요합니다..

우리는 또한 날카로운 모서리를 부수고 있습니다., 분할선 플래시 제거, 전환을 혼합합니다.

이건 단지 겉모습만을 위한 것이 아니다: 날카로운 모서리는 스트레스를 증가시킵니다.. 깨끗하게 가공된 모따기는 하중을 받는 부품의 피로 수명을 20~30% 향상시킬 수 있습니다..

하루가 끝나면, CNC 가공은 단순히 부품을 맞추는 것이 아닙니다. 체중을 조절해준다, 균형, 밀봉, 인생을 입다, 그리고 피로 성능.

3. 단조 및 CNC 가공: 보완적인, 경쟁하지 않음

때때로 나는 사람들이 이것을 "단조 대 단조"라고 생각하는 것을 듣습니다.. 가공.” 그건 보는 방법이 틀렸어.

그들은 완전히 다른 문제를 해결합니다, 최고의 구성 요소는 각각이 가장 잘 수행하는 작업에 두 가지를 모두 사용합니다..

솔리드 바 스톡을 기계로 가공하면 안되는 이유?

정밀함이 필요한 경우, 왜 단단한 알루미늄 블록에서 전체 부품을 가공하지 않는가?? 사람들한테도 그렇게 물어본 적 있어요.

솔리드 바를 사용하여 CNC 밀에서 거의 모든 모양을 만들 수 있다는 것은 사실입니다.. 하지만 세 가지 큰 단점이 있습니다.:

1. 막대한 재료 낭비: 일반적인 오토바이 브레이크 캘리퍼의 경우, 시작 막대의 65~75%를 칩으로 제거하게 됩니다..
   단조 블랭크는 10~20%만 제거합니다.. 대량 생산을 위해, 엄청난 비용 차이죠.
2. 컷 그레인 플로우: 자연스러운 결 방향을 가로질러 솔리드 컷으로 가공. 단조 부품에는 부품 모양을 따르는 입자 흐름이 있습니다., 피로 강도가 30~50% 향상됩니다..
   나는 단조 및 기계 가공 사이클 수의 절반 미만에서 피로 테스트를 거친 고체 캘리퍼가 균열되는 것을 보았습니다..
3. 더 긴 사이클 시간: 솔리드에서 복잡한 부품을 가공하는 것은 거의 순조로운 단조 블랭크를 가공하는 것보다 2~3배 더 오래 걸립니다..

단지 단조하고 가공을 건너뛰면 안 되는 이유?

반대편에는, 가공을 생략하고 단조된 부품을 조립할 수 없습니다..

공차가 너무 느슨함, 표면이 너무 거칠다, 그리고 기능적인 특징은 없습니다. 그 부분이 맞지 않을 거예요, 봉인하지 않을 것이다, 그리고 조기에 실패할 것이다.

최적의 생산 순서

고성능 알루미늄 구조 부품용 - 브레이크 캘리퍼, 상부 트리플 클램프, 발 못, 충격 링크, 등 - 표준 입증된 프로세스 흐름은 다음과 같습니다.:

제품 설계 → 금형 개발 → 열간 알루미늄 단조 → 열처리 → 정밀 CNC 가공 → 치수 검사 → 표면 마감 → 최종 검사 & 배달

이 조합은 단조의 강도와 재료 효율성, CNC 가공의 정밀도와 디테일을 활용합니다..

이는 두 세계의 장점을 모두 제공합니다., 거의 모든 고성능 알루미늄 구조 부품이 만들어지는 방식입니다..

4. 소싱 팀이 Forge Press 너머를 살펴보아야 하는 이유

단조 알루미늄 부품을 조달하는 경우, 당신이 할 수 있는 가장 큰 실수는 공급업체에 단조 프레스가 있는지 묻는 것입니다..

공백을 만드는 능력은 방정식의 절반에 불과합니다.. 안정적인 수준으로 올라갈 수 있는지 여부, 고품질 대량 생산은 전적으로 공급업체의 2차 가공 및 프로세스 통합 능력에 달려 있습니다..

평가할 수 있는 네 가지 중요한 기능이 있습니다.:

적절한 가공 여유 계획

가공 여유는 균형을 잡는 행위입니다.. 너무 많이 남겨두세요, 재료를 낭비하고 CNC 사이클 시간을 추가합니다..

너무 적게 남겨두세요, 그리고 당신은 대장간 규모를 청소할 수 없습니다, 초안 각도, 그리고 왜곡 - 결합면에 단조 피부가 노출되게 됩니다..

우수한 공급업체는 첫날부터 가공 여유를 다이 설계에 포함시킵니다.. 그들은 단지 유니폼을 추가하는 것이 아닙니다 0.5 mm 어디든. 왜곡이 심한 영역에는 더 많은 허용치를 적용하고 안정적인 기능에는 더 적은 허용치를 적용합니다..

숙련된 금형 엔지니어가 돈을 버는 곳입니다.. 나는 형편없는 디자인의 다이를 본 적이 있습니다. 1 한쪽에는 mm의 추가 스톡이 있고 다른 한쪽에는 마이너스 스톡이 있음 - 사용할 수 없음.

일관된 고정 전략

복잡한 단조 부품은 모든 면을 가공하기 위해 거의 항상 여러 설정이 필요합니다..

부품을 풀고 다시 고정할 때마다, 정렬 오류가 발생했습니다.. 잘못된 고정으로 인해 가공된 단조품의 위치 오류가 발생합니다..

유능한 공급업체는 위조된 데이텀 형상을 찾아내는 전용 고정물을 개발할 것입니다., 운영 전반에 걸쳐 일관된 정렬을 유지합니다., 부품 간 변동을 엄격하게 유지합니다..

다중 구멍 패턴 및 동축 기능용, 고정 장치 정확도가 조립 수율을 직접적으로 결정합니다..

사내 치수 검증 기능

단조품이나 가공품은 눈으로 판단할 수 없습니다.. 중요한 구조 부품 - 특히 브레이크, 조종, 및 서스펜션 구성 요소 - 검증된 치수 검사가 필요합니다..

사내 3차원 측정기를 갖춘 공급업체를 찾아보세요. (CMM) 능력, 전용 보어 게이지, 및 교정된 검사 도구.

좋은 공급업체는 모든 첫 번째 제품의 중요 치수를 확인합니다., 모든 배치에서 샘플 크기를 감사합니다.. 공급업체가 "우리는 단지 눈여겨 볼 뿐입니다.,“가서 가세요.

표면 공정 조정

아노다이징, 비드 블라스팅, 모든 변경 부품 치수를 약간(몇 미크론에서 수십 분의 1) 연마합니다., 프로세스에 따라.

최종 인쇄 크기로 가공한 다음 양극 산화 처리하는 경우, 크기가 너무 크거나 허용 범위를 벗어날 수 있습니다..

숙련된 공급업체는 가공 중 표면 마감 두께를 예상합니다.. 코팅을 위해 통제된 재고를 남겨둡니다., 표면 처리 후 최종 치수가 목표물에 바로 도달합니다..

이건 작은 소리 같은데, 하지만 기계 가공에서 양극 산화막 축적을 고려하지 않아 배치 전체가 거부되는 경우도 보았습니다..

맞춤형 및 소량 프로그램용, 툴링을 수행하는 단일 소스로 작업, 단조, 가공, 점검, 표면 마감 처리로 거의 모든 인터페이스 간격이 제거됩니다.. 핸드오프 감소 = 실수 감소.

5. DEZE Technology에서 정밀 알루미늄 단조품을 공급받는 이유?

~에 이 기술, Xuchang에 본사를 둔 정밀 알루미늄 단조 및 가공 전문업체, HENAN, 중국, 우리는 통합된 엔드투엔드 생산 모델을 중심으로 전체 운영을 구축했습니다..

우리의 품질 관리 시스템은 ISO 인증을 받았습니다 9001:2015, 사내 금형 엔지니어링 및 빌렛 사전 성형부터 열간 알루미늄 단조까지 모든 단계에서 완벽한 추적이 가능합니다., T6 열처리,

5-축 정밀 CNC 가공, CMM 치수 검증, 표면 마감 처리 - 모두 한 지붕 아래에서 관리됩니다..

우리는 재료 제거를 최적화하기 위해 가공 여유를 초기 다이 설계에 직접 설계합니다., 위치 정확도를 유지하기 위한 전용 부품별 고정 장치 개발, 배치당 중요 치수를 검증합니다..

소싱 팀용, 이 단일 소스 기능은 공급업체 간 핸드오프 오류를 제거합니다., 프로그램 준비 리드타임 단축, 일관된 제공, 즉시 생산 가능한 오토바이용 단조 알루미늄 부품, 자동차, 및 산업 구조 응용.

6. 결론

알루미늄 단조와 정밀 CNC 가공은 경쟁 공정이 아닙니다.. 동일한 생산 체인에 있는 두 개의 링크입니다., 강력하고 정밀한 부품을 만들기 위해 각자 최선을 다하고 있습니다..

단조는 구조적 기초를 제공합니다.: 정렬된 곡물 흐름, 피로강도 향상, 재료 낭비를 최소화한 거의 그물 모양.

CNC 가공으로 기능적 정밀도 제공: 정확한 구멍 위치, 편평한 결합면, 적절한 스레드, 베어링 핏, 부품을 실제로 조립할 수 있도록 표면 품질을 제어합니다., 밀봉하다, 그리고 마지막.

고성능 적재 부품용 - 브레이크 캘리퍼, 스티어링 부품, 서스펜션 링크, 라이더의 안전과 장비 작동을 유지하는 기타 모든 부품 — 다른 부품 없이는 가질 수 없습니다..

세계 최고의 단조 부품도 맞지 않으면 쓸모가 없습니다. 가장 정밀하게 가공된 부품은 단단한 막대에서 절단하면 약해집니다..

진정한 기술과 훌륭한 공급업체의 진정한 가치는 전체 프로세스를 하나로 묶는 것입니다.: 가공 스톡을 고려한 다이 설계, 일관된 블랭크를 생산하는 단조품,

정렬을 유지하는 고정 장치, 공차에 도달하는 가공, 배송 전에 문제를 찾아내는 검사.

체인을 바로 잡아라, 그리고 당신은 강한 부분을 얻습니다, 정밀한, 배치마다 일관된 배치.

 

자주 묻는 질문

모든 알루미늄 합금 단조품에는 CNC 가공이 필요합니까??

아니요, 전부는 아니다. 간단한 비결합 구조용 브래킷, 원시 스페이서, 공차가 낮은 부품은 디버링만 사용하여 단조된 상태로 사용할 수도 있습니다..

하지만 장착 구멍이 있는 부분은, 스레드 기능, 밀봉 표면, 베어링 핏, 또는 엄격한 치수 공차에는 보조 CNC 가공이 필요합니다..

오토바이 및 자동차 구조 부품용, 그건 이제 끝났어 90% 생산 단조품.

~이다 6061 단조 후 CNC 가공에 적합한 알루미늄?

6061 단조 후 가공되는 부품에 탁월합니다.. 힘의 균형이 잘 잡혀있습니다, 연성, 및 가공성, T6 열처리에 매우 예측 가능하게 반응합니다..

우리는 그것을 발판에 광범위하게 사용합니다., 상부 트리플 클램프, 괄호, 및 링크. 기계가 깨끗해요, 내성을 잘 견딘다, 균일하게 아노다이징 처리됩니다..

더 높은 강도 요구사항에 적합, 7075 기계도 잘 돼, 하지만 노치에 더 민감하고 더 신중한 공구 경로 계획이 필요합니다..

CNC 가공으로 인해 단조 부품의 강도가 저하됩니까??

제대로 이루어지지 않았다면. 적절한 CNC 가공은 기능적 부하 경로 외부에서 사전 계획된 가공 여유만 제거합니다..

핵심은 부품을 디자인하는 것입니다., 단조 곡물 흐름, 재료를 함께 가공하므로 중요한 하중을 받는 결선을 자르거나 응력을 받는 피부를 기계로 가공할 필요가 없습니다..

잘못된 가공은 절대 단조품을 망칠 수 있습니다. 응력이 높은 구역을 가로질러 깊은 홈을 가공하는 경우, 당신은 스트레스 상승 요인을 만들고 피로한 삶을 죽입니다..

그렇기 때문에 DFM (제조 가능성을 고려한 설계) 단조 엔지니어와 기계 엔지니어 간의 검토가 매우 중요합니다..

단조 부품은 CNC 가공 후 바로 배송 가능?

거의 절대. 가공 후, 아직 치수 확인이 필요해요, 디버링, 청소, 표면 처리 (양극산화처리된, 폭발, 등.), 그리고 최종 점검.

모든 확인을 통과한 후에만 포장하고 배송할 수 있습니다.. 최종 검사를 건너뛰면 결함이 있는 부품이 고객에게 전달됩니다..