Wie wählt man den besten Weg zur Herstellung eines Aluminium-Prototyps?

Aluminium ist das am häufigsten verwendete Material in der Prototypenfertigung. Industrien von der Luft- und Raumfahrt über die Medizin bis hin zur Automobilindustrie erfordern langlebige mechanische und strukturelle Komponenten. Aluminiumprototypen sind stark, haben ausgezeichnete Schweißfähigkeiten und sind korrosionsbeständig, was sie für das Fertigungsgeschäft unverzichtbar macht.

Hersteller verwenden verschiedene Techniken, um einen Aluminiumprototyp herzustellen. Je nach Teil, Menge oder Geometrie können sie sich für 3D-Druck, CNC-Bearbeitung, Aluminiumguss, Extrusion oder Blechbearbeitung entscheiden.

Lassen Sie uns einen Blick auf die Prozesse werfen, die an jeder dieser Techniken beteiligt sind, um Ihnen bei der Auswahl der besten Methode für Ihren Prototyp zu helfen.

3D-Druck

Dieses Verfahren ist eine beliebte Wahl im Metall-Prototyping. Prototypen können mittels selektivem Laserschmelzen (SLM) und direktem Metall-Lasersintern (DMLS) erstellt werden. Darüber hinaus ist der 3D-Druck erschwinglich und umfasst additive Fertigungsverfahren.

Ähnlich wie bei der CNC-Bearbeitung werden digitale Designs verwendet, um Änderungen vorzunehmen. Die meisten Aluminiumprototypen erfordern komplexe Konstruktionen, da sie Schicht für Schicht aufgebaut werden. 3D-Prototyping ist aufgrund seiner geometrischen Flexibilität sehr praktisch.

Als Hersteller können Sie sich aufgrund der geringen Kosten und Gestaltungsfreiheit für diese Technik entscheiden.

CNC-Bearbeitung

Die meisten Unternehmen für Aluminiumprototypen verwenden CNC-Bearbeitung. Unter Verwendung von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen werden mit diesem Verfahren Prototypen in kürzester Zeit und sehr präzise hergestellt. Darüber hinaus ist diese Methode praktisch, da Sie digitale CAD-Designs ändern können.

Obwohl dieses Verfahren mit den meisten Metallmaterialien kompatibel ist, funktioniert es am besten mit Aluminiumlegierungen. Außerdem führt es als subtraktives Fertigungsverfahren zu Materialverschwendung.

Die CNC-Bearbeitung verwendet 4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Maschinen, um komplexe Teile mit detaillierten Merkmalen zu erstellen.

Blech-Prototyping

Diese Fertigung ist eine Gruppe von Prozessen, die das Verformen, Schneiden und Zusammenfügen von Aluminiumblechen umfasst. Es wird verwendet, um funktionale Prototypen wie Gehäuse und Industrieteile herzustellen.

Bei der Erstellung eines funktionsfähigen Metallprototyps verwenden Hersteller Laserschneid-, Stanz-, Biege- und Schweißverfahren. Um die Qualität aufrechtzuerhalten, ist es vorteilhaft, beim Prototyping und in der Produktion dieselben Blechtechniken zu verwenden.

Der Nachteil dieser Technik besteht darin, dass sie teurer sein kann als die anderen Verfahren, wenn mehrere Techniken erforderlich sind. Beispielsweise benötigt ein einzelnes Teil möglicherweise einen Laserschneider und eine Stanzmaschine, während bei der CNC-Bearbeitung nur eine Maschine benötigt wird.

Sie können diese Methode wählen, wenn Sie eine Reihe von Fertigungsdienstleistungen oder mehrere Prototypkopien benötigen.

Aluminiumguss

Beim Gießen wird geschmolzenes Aluminium in eine Form gegossen, um einen Prototyp zu erstellen. Da eine spezielle Ausrüstung erforderlich ist, ist der Prozess der Herstellung einer Form teuer. Aus diesem Grund ist es besser für die Massenproduktion geeignet.

Hersteller können 3D-Druck und CNC-Bearbeitung in den Gießprozess integrieren, um die Produktionskosten von Metallprototypen zu senken. Die Produktionsqualität ist jedoch gut und schafft starke Teile, die Kunden in verschiedenen industriellen Anwendungen einsetzen können.

Aluminium-Extrusion

Im Idealfall, nicht als Prototyping-Prozess betrachtet, wird die Extrusion von Herstellern verwendet, um die Originalteile herzustellen. Während der Extrusion werden Materialien gezwungen, durch eine geformte offene Form zu gehen, um ein längliches Teil herzustellen.

Zu den Aluminiumprototypen, die Hersteller mit diesem Verfahren herstellen können, gehören Metallstangen, Halterungen und Verbindungen. Aufgrund der hohen Kosten spezialisieren sich die meisten Extrusionsunternehmen jedoch auf Großaufträge.

Vorteile von Aluminium-Prototypen

Prototypen können je nach Teil, Funktionalität und Festigkeitsanforderung aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden. Aluminium ist jedoch sowohl aus ästhetischen als auch aus funktionalen Gründen vorzuziehen. Hier sind einige Vorteile der Wahl eines Aluminium-Prototyps.

·       Hervorragende funktionelle Leistung

Obwohl einige Prototypen keine mechanische oder funktionale Rolle spielen, müssen andere verwendet werden. Vorserien-, Hybrid- und Funktionsprototypen müssen eine Rolle spielen; müssen daher von guter Qualität und Festigkeit sein. Aluminium ist aufgrund seiner überlegenen Eigenschaften das Metall der Wahl.

·       Höhere Hitzebeständigkeit

Wenn Sie es mit billigeren Optionen wie Kunststoff vergleichen, ist der Aluminium-Prototyp widerstandsfähiger gegen extreme Temperaturen. Daher ist es während der Produktion weniger anfällig für Beeinträchtigungen.

·       Bessere Ästhetik

Ob Sie 3D-Druck oder CNC-Bearbeitungstechniken verwenden, Metallprototypen sehen besser aus. Außerdem sind sie im Vergleich zu Kunststoffteilen selbst als nicht funktionsfähige Prototypen ansprechender anzusehen.

·       Kostengünstig

Aluminium-Prototypen und Teile aus Metall sind im Vergleich zu Kunststoffteilen deutlich günstiger. Dies liegt an den physikalischen Eigenschaften von Metall, die die Häufigkeit des Austauschs von Teilen reduzieren. Langfristig senkt dies die Produktionskosten.

·       Testgenauigkeit

Prototypen, die aus Prozessen wie der CNC-Bearbeitung hergestellt werden, weisen ein hohes Maß an Genauigkeit auf. Darüber hinaus haben Aluminiumlegierungen eine überlegene Qualität, die Teile produziert, die auf dem Markt für Tests verwendet werden.

·       Besser für die Massenproduktion

Nachdem die Ingenieure einen Aluminium-Prototypen erstellt haben, kann der Kunde diesen für die Produktion verwenden. Es ist einfacher, einen Metallprototyp in ein fertiges Produkt zu verwandeln. Wenn der Prototyp jedoch aus Kunststoff hergestellt wurde, kann er nicht in Metall umgewandelt werden, wenn es Zeit für die Massenproduktion ist.

·       Steigert das Interesse der Anleger

Aufgrund der Ästhetik von Aluminiumprototypen wird das Produkt mehr Menschen anziehen. Dies erhöht die Chancen auf eine frühzeitige Investition. Dadurch kann das Produkt einen beachtlichen kommerziellen Erfolg erzielen.

·       Überragende Stärke

Aluminiumlegierungen haben eine hohe Festigkeit, eine gute Korrosionsbeständigkeit und eine gute Plastizität. Aufgrund dieser hervorragenden Eigenschaften sind sie in den meisten Branchen weit verbreitet. Beispielsweise werden in der Luftfahrtindustrie Aluminiumteile in großem Umfang verwendet. Aufgrund dieser Stärke können sich Kunden auf qualitativ hochwertige Teile und Prototypen verlassen.

Zusammenfassung

Prototyping-Unternehmen verwenden Aluminium aufgrund seiner überlegenen Eigenschaften für die meisten ihrer Prozesse. Die Nachfrage nach diesen Teilen in den meisten Branchen hat das Aluminium-Prototyping zu einem der beliebtesten Prozesse in der Fertigung gemacht. Abhängig von den benötigten Teilen und Ihrem Budget können Sie zwischen den oben genannten Techniken für Ihr Prototyping wählen.

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