Прочие услуги
Экструзия алюминия, 3D-печать и изготовление каркасов из листового металла: Универсальные решения для точного производства
Будучи всемирно известным поставщиком услуг в области точного производства, компания WELDO Machining Ltd не только специализируется на традиционной обработке с ЧПУ, но и предлагает комплексную поддержку от создания прототипов до серийного производства с помощью дополнительных услуг, включая экструзию алюминия, 3D-печать и изготовление каркасов из листового металла.
Ниже приводится профессиональная разбивка и совместные преимущества этих трех основных услуг:
I. Экструзия алюминия
Технический принцип
Алюминиевые слитки нагреваются до 450-500°C. Под высоким давлением расплавленный алюминий продавливается через специальные фильеры для формирования непрерывных профилей сложного сечения (например, многокамерных или нерегулярных структур).
После охлаждения готовые изделия получают путем резки, обработки на станках с ЧПУ и обработки поверхности (например, анодирование, пескоструйная обработка).
Основные преимущества
Легкий вес и высокая прочность:
Плотность алюминия составляет лишь одну треть от плотности стали. Благодаря легированию (например, 6061-T6) и конструктивному исполнению прочность на разрыв может достигать 290 МПа, что отвечает требованиям по снижению веса в автомобильной и аэрокосмической отраслях.
Пример из практики: В каркасе кузова Tesla Model Y используется технология экструзии алюминия, что позволило снизить вес на 30% по сравнению со стальными конструкциями и увеличить запас хода на 10%.
Интегрированные комплексные профили:
Один процесс экструзии позволяет создавать такие сложные элементы, как внутренние зажимы, теплоотводящие ребра и резьбовые отверстия, сокращая количество этапов сборки более чем на 50%.
Пример: В манипуляторах промышленных роботов используются многопустотные алюминиевые экструзии для интеграции кабельных каналов и структурной поддержки, что позволяет снизить вес на 40% по сравнению со сварными компонентами.
Быстрая итерация и оптимизация затрат:
Стоимость пресс-форм составляет одну треть от стоимости форм для литья под давлением, а цикл разработки сокращается до 2-4 недель, что идеально подходит для мелко- и среднесерийного производства (годовой объем выпуска: 1 000-100 000 единиц).
Типичные сценарии применения
Новый энергетический сектор: Крепления для солнечных батарей, каркасы батарейных блоков (достигает 1 000 часов испытаний в соляном тумане без коррозии благодаря термообработке T6).
Электроника: Корпуса ноутбуков (матовое покрытие с помощью анодирования с твердостью 3H).
Архитектурное оформление: Карнизные стойки (улучшенная теплоизоляция благодаря конструкции терморазрыва, U-value ≤ 1,8 Вт/(м²-K)).
II. 3D-печать
Технические принципы
Послойное создание физических деталей с использованием цифровых моделей (CAD/STL) и таких материалов, как металлические порошки, фотополимерные смолы или нейлон. WELDO предлагает три основных процесса - SLM (выборочное лазерное плавление), SLA (стереолитография) и FDM (моделирование методом наплавленного осаждения), - покрывающие все потребности от проверки прототипов до производства функциональных деталей.
Основные преимущества
Свобода прорывного дизайна:
Поддерживает топологически оптимизированные структуры (например, решетчатое заполнение, конформные проточные каналы), обеспечивая снижение веса 60% при сохранении прочности (например, компоненты аэрокосмических кронштейнов).
Пример из практики: GE Aviation объединила 20 компонентов топливных форсунок в одну с помощью 3D-печати, снизив вес на 25% и увеличив срок службы в пять раз.
Быстрая доставка и экономичность мелких партий:
Исключает разработку оснастки, обеспечивая выпуск готовых деталей за 24-72 часа от разработки до производства. Снижение удельных затрат на 70% по сравнению с обработкой на станках с ЧПУ (например, при изготовлении медицинских имплантатов по индивидуальному заказу).
Пример: Команды Формулы-1 быстро дорабатывают впускные коллекторы с помощью 3D-печати, сокращая цикл разработки с 6 недель до 3 дней.
Совместимость с различными материалами:
Металлы: Титановый сплав (Ti6Al4V), нержавеющая сталь (316L), алюминиевый сплав (AlSi10Mg) для высокопрочных применений.
Полимерные материалы: PEEK (термостойкость до 260°C), TPU (твердость по Шору 80A-95A) для уплотнений и гибких конструкций.
Типичные сценарии применения
Медицинская промышленность: Персонализированные коленные протезы (на основе данных компьютерной томографии пациента с регулируемой пористостью, способствующей остеоинтеграции).
Потребительская электроника: Чехлы для антенн 5G (печать фоточувствительной смолой, точность диэлектрической проницаемости ±0,1, соответствие требованиям к передаче высокочастотного сигнала).
Инструментальная оснастка и пресс-формы: Пресс-формы для литья под давлением с контурным охлаждением каналов (40% улучшает эффективность охлаждения, 30% сокращает время цикла).
III. Каркас из листового металла
Технический принцип
Металлические листы (например, холоднокатаная сталь, нержавеющая сталь, алюминий) превращаются в каркасные конструкции с помощью лазерной резки, штамповки с ЧПУ, гибки и сварки. Поверхностная обработка (например, электрофоретическое покрытие, порошковая окраска) повышает коррозионную стойкость.
Основные преимущества
Структурная прочность и устойчивость:
При сгибании достигаются точные углы 90°-180°. В сочетании с усилением ребрами жесткости несущая способность увеличивается вдвое по сравнению с экструдированными профилями (например, каркасами серверных шкафов).
Пример из практики: В шкафах центра обработки данных Dell используются каркасы из 2-миллиметровой холоднокатаной листовой стали, конструктивно оптимизированные с помощью FEM-анализа для достижения сейсмостойкости до 8 класса.
Высокая точность и постоянство:
Точность лазерной резки достигает ±0,05 мм, а допуски на изгиб составляют ±0,5°, что обеспечивает взаимозаменяемость 100% при массовом производстве.
Пример: Корпуса для медицинских приборов обеспечивают точное позиционирование нескольких отверстий с помощью перфорации с ЧПУ, что повышает эффективность сборки на 50%.
Баланс "затраты-эффективность":
При среднесерийном производстве (5 000-50 000 единиц продукции в год) стоимость единицы продукции на 30% ниже, чем при литье под давлением, при этом затраты на оснастку отсутствуют (только стоимость программирования).
Типовые применения
Коммуникационное оборудование: Корпуса базовых станций 5G (листовая нержавеющая сталь 316L, степень водонепроницаемости IP68, выдерживает экстремальные условия от -40°C до 85°C).
Промышленная автоматизация: Защитные кожухи для роботов (изогнутый корпус, достигаемый за счет изгиба, в сочетании с быстросъемной конструкцией, сокращающей время обслуживания - 60%).
Зарядные станции New Energy: Каркасы из листового алюминиево-магниевого сплава (на 50% легче стальных компонентов и соответствует требованиям огнестойкости V-0).
IV. Три основных преимущества синергии услуг
Этап проектирования:
Быстрая проверка конструктивной реализуемости алюминиевых экструзий или рам из листового металла с помощью 3D-печати, что позволяет сократить расходы на пробные и ошибочные эксперименты.
Пример: При разработке каркаса аккумуляторной батареи нового энергетического автомобиля на 3D-печатных прототипах проверялись схемы расположения теплоотводящих каналов, прежде чем оптимизировать алюминиевые экструзионные формы.
Фаза производства:
Алюминиевые экструзии служат в качестве первичных конструкций, компоненты из листового металла - в качестве функциональных аксессуаров (например, крышки, кронштейны), а 3D-печать позволяет создавать индивидуальные разъемы для модульной сборки.
Пример из практики: Рука промышленного робота с корпусом из экструдированного алюминия, кожухом двигателя из листового металла и 3D-печатными кабельными разъемами сократила время разработки на 40%.
Консистенция поверхности:
Все услуги поддерживают такие процессы, как анодирование, пескоструйная обработка и нанесение электрофоретических покрытий, чтобы обеспечить единый внешний вид и эксплуатационные характеристики изделий.
Заключение
WELDO Machining Ltd. объединяет преимущества легкого веса алюминиевой экструзии, гибкость дизайна 3D-печати и структурную стабильность каркасов из листового металла, чтобы предоставить комплексные решения для всех производственных сценариев. Будь то новая энергетика, аэрокосмическая промышленность или медицинская электроника,
Мы помогаем клиентам добиваться прорывов в производительности и экономической эффективности продукции за счет глубокой интеграции материаловедения, оптимизации процессов и цифрового производства.
