PCE可以产生比冲压更精细的细节,并且所加工的金属不会退化和变形,也不会产生毛刺或缺陷。

TOEM可以使用多种金属切割技术,包括从氧燃料切割、等离子切割,一直到激光切割、冲压、冲压和EDM。一些“不太常见”的金属加工技术无法加工大量材料,或者无法提供医疗、航空航天、汽车、化工和电子等行业日益要求的精度和精密度。

因此,当对能够生产“精密”金属零件的技术进行基准测试时,领域缩小了,大多数人认为可行的替代方法是光化学蚀刻(PCE)、冲压、冲压和激光切割。PCE的独特特性克服了许多与更传统的金属切削技术相关的问题,因此,在某些情况下,在寻求制造精密金属零件的成本效益解决方案时,它是唯一可行的选择。

PCE是一种金属加工技术,通过光刻胶掩模的选择性蚀刻产生无应力的扁平元件。(提供:micrometal GmbH)

传统金属切削技术

在本文中,主要比较PCE和冲压,因为两者都可以批量生产整个复杂的金属零件。冲孔是一种相对有限的技术,因为它不是用来制造完整的零件,而是用来在零件上制造特定的特征(如孔或槽)。此外,虽然冲压的特点是其相对较低的模具成本,但它通常只适用于中低生产运行。

激光切割也有一些固有的缺点。首先,材料的厚度影响激光切割的质量。对于薄材料,一个非常薄的切口-大约相当于人类头发的大小-很容易实现。然而,随着材料变厚,切口变得不那么干净,因为当较厚的材料加热时,切口线本身开始充满熔融金属渣,堵塞切口。这只能通过使用二次吹扫工艺去除炉渣来克服,这会增加费用。此外,与替代技术相比,激光切割涉及高功耗,而且生产率也不一致,因为其取决于工件厚度、材料类型和使用的激光类型。

冲压是一种自动化、高速的工艺,适用于大型生产运行,这使得最初较高的模具成本要求可以接受。通常为轧制形式的钣金沿两侧穿孔,以创建分度孔,在进一步加工过程中定位板材。定位孔用于推动金属板带穿过冲压机。当精度、质量和重复性不太重要时,传统冲压工艺可以提供明显的成本优势。然而,在许多应用中,当需要进行二次操作以实现部件性能所需的平整度、功能边缘精度和精确的尺寸特征时,这些节省很快就会丢失。冲压通常用于制造一个完整零件或多个完整零件,这些零件可以一次性生产。

PCE是一个更复杂的过程,因此它可以应用于更复杂的几何形状,并可以达到精确的精度水平。(提供:micrometal GmbH)

基准PCE

PCE是一种金属加工技术,通过光刻胶掩模的选择性蚀刻产生无应力的扁平元件。它特别适用于制造精密零件,如网格和网格、精密过滤器、锋利的穿孔或切割边缘、集成电路板引线框架、燃料电池和热交换器板、精密弹簧、垫圈和垫圈。

与上述详细的常规生产工艺相比,它具有许多固有的优势,其中关键是能够在不降低材料性能的情况下生产零件,零件复杂性几乎没有限制,以及能够加工大量金属和合金。适合蚀刻的金属可以是黑色金属和有色金属,包括奥氏体和马氏体钢、铜、黄铜和镍。钛及其合金、铝等难加工金属可以加工,铬镍铁合金等高温合金以及银等贵金属也可以加工。

在研究每种传统加工技术时,每种技术都有许多缺点,其中关键是由于高冲击或在激光切割的情况下,使用强热导致被加工材料的退化。然而,另一个关键的区别在于模具领域,这可以通过比较PCE和冲压来说明。PCE的模具是数字化或玻璃化的,因此无需开始切割昂贵且难以适应的钢模具。这意味着可以在绝对零刀具磨损的情况下复制大量产品,确保生产的第一个和第一百万个零件完全相同。

此外,由于该工具是“虚拟的”,因此可以快速、经济地对其进行调整和更改,使其非常适合从原型运行到大批量生产运行的任何操作。这允许设计优化而不受财务处罚,并有助于确保低风险的进入策略,以及方便产品更新。使用数字或玻璃模具的周转时间比冲压零件的周转时间少约90%。冲压需要在模具制造方面进行大量投资,这不仅成本高昂,而且在某些情况下,可能需要6到10个月才能完成,而蚀刻需要几个小时。

PCE工具的经济性和适应性是促进设计自由的关键因素,同时也是生产看似难以想象的复杂产品的能力。由于创建原型的成本很低,因此该技术的进入没有障碍,复杂的设计只需几天就能完成,设计迭代只需几个小时。也许整个行业的主要缺点是,在许多情况下,PCE不是某些工程师的技能之一,因此,创新可能会受到一定程度的阻碍。PCE为创新打开了大门,推开了限制许多设计工程师的壁垒,允许制造许多人认为不可能的零件。

PCE可以产生比冲压更精细的细节,并且所加工的金属不会退化和变形,也不会产生毛刺或缺陷。(提供:micrometal GmbH)

复杂性

今天的许多产品极其复杂,也非常脆弱。事实上,在许多情况下,几何复杂性和对极高公差和精度的要求意味着PCE不仅是“一种”潜在的理想制造工艺,而且实际上是“唯一”能够制造某些产品的技术。

无论是在低、中、大批量应用中,零件的复杂性都会增加冲压成本。产品的复杂性要求使用复杂的工具,而复杂的工具意味着成本增加、工具故障的可能性增加,以及有更多的时间圆满完成。对于PCE来说,零件几何结构的复杂程度与数字加工的复杂程度没有关系。成本和交付周期不会随着复杂性的增加而增加。

PCE可以产生比冲压更精细的细节,并且所加工的金属不会退化和变形,也不会产生毛刺或缺陷。故障率最低,生产的每个零件都是绝对平坦的,这在某些应用中至关重要。

冲压通过将基板压入模具并形成形状来制造产品。它最经济地适用于工具费用合理且产品几何结构不太复杂的超大批量运行。

PCE是一个更复杂的过程,因此它可以应用于更复杂的几何形状,并可以达到精确的精度水平。这一过程中有许多变量可能导致公差蠕变,但通过使用micrometal GmbH等PCE专家的经验,可以消除此类风险,因为PCE的进步已经远远超出了行业标准。 

分享
上一篇文章 消除蜗轮副的齿隙
下一篇文章 电动汽车从加工齿轮转向磨削齿轮的优点
Jochen Kern是micrometal GmbH销售和营销主管;micrometal GmbH(合并HP Etch和Etchform)专业从事高精度金属部件的工业生产。这三家公司以独特的精度为多个行业进行了大量零件的光化学蚀刻。这些公司蚀刻大量金属,并提供客户专用、干净、复杂的部件,无应力和毛刺。微金属、惠普蚀刻以及组合工艺和专业技术为每一项挑战提供了正确的解决方案。这些公司为希望从世界一流的光化学蚀刻服务中获益的客户提供一站式服务。有关更多信息,请访问ww。微金属。判定元件。