Smide, gjutning och CNC-bearbetning

TillForgenågot du gör en mögel ur mycket bra stål. Du satte en platta av metall du vill smida mellan de två halvorna av en mögel och pressa mögel.SVÅRT!Liksom i många tiotals (och för stora saker, hundratals) av ton, från en press som kan uppväga ditt hus. (Den rörliga delen av mögel kallas en andquot; toolandquot; den stationära halvan kallas en andquot;die.andquot;)

Metall flödena som tandkräm, och när du öppnar mögel, har du din del. Lite finishing och dess redo att använda. Dess en dyr process att ställa in (formarna är mycket dyrt att göra, och pressen, medan ganska enkel, är enorma, och kostar med detta) men om du gör en hel del något, det kan vara ganska billigt. Klump av metall kan vara kallt (med metall standarder, 1/3 av dess Smältpunkt) eller varm (nära smältpunkten, om det enda alternativet om du vill smida järn).

Andra gemensamma processer ärgjutning(hälla flytande metall i en mögel) ochCNC)CatorNumericControl) bearbetning.

Det starkaste resultatet är vanligtvis från smide. Som metall kyler bildar det andquot; grainsandquot;. Kornen är stark, men de donand #39; t andquot; stickandquot; till varandra perfekt. Så gjutgods kan väl rast, och om du tittar på rasten, det kommer visa en ojämn andquot; matteandquot; yta, så det kommer att ha åtskilda mellan enskilda korn. I metalurgists termer visar det dålig formbarhet.

När du smida en bit metall, arbetstryck höga andquot; collapsesandquot; de enskilda kornen. Resultatet är lite tätare, och tenderar att böja i stället för att bryta. Det kan vara mycket starkare än en gjutning, eller samma form klippa ur en platt knöl av metall. Ytan, eftersom det tog de högsta belastningarna kommer ofta att vara den starkaste, och desto mindre du kan störa denna yta, den tuffare delen. En paus maj faktiskt visa en ganska blank yta, som utrymmet mellan andquot; grainsandquot; är borta. Flödesriktningen förmedlar som metallen pressas en kristallkorn till metallen som är lite som att av trä, vilket gör det betydligt starkare i specifika riktningar. Väldesignade smide verktyg och dör kontroll detta flöde så att den delen som är starkast i de riktningar som den förväntas vara stressat i.

Den bit av metall har gjutna, smidda, eller rullade (klämde mellan rullarna, sortera av en begränsad smide, endast kan göra platta saker med rak ådring som en styrelse).

Det sätts in i en ganska standard verktygsmaskin, som har haft position avkänning och motorer på de rattar som installerad. Detta är i grunden bara en robot maskinisten. Du använder en roterande skärverktyget för att klippa bort alla metallen att isnand #39; t din vev. 3D metal etch-a-sketch, med den dator som interpolera så cirklar komma ut ser ganska smidigt.

Det finns ett par frågor. Först, det slösar en massa metall. De saker som tas bort är bara metallspån, och kan bara säljas som skrot. I jämförelse, använder smide nästan alla av metall, med undantag för en liten bit av andquot; flashandquot; som sipprar in i sprickan mellan verktyget och dö. Processen kan vara tidskrävande--du kan ta bort ett par cubic inches av metall per minut. (limited mestadels av din förmåga att hålla friktionen av skärande från överhettning, och möjligen smältande saker. Detta är särskilt viktigt för det skärande verktyget, som kan försvagas kraftigt om du får det för varmt, i strunt för nära smältning), en del som är andquot; sprawlingandquot; som din höger vev, kan ta 10 minuter eller mer att göra, jämfört med det lilla antalet sekunder som det tar en press att cykla. (En stor press kan göra flera delar per squish, som ger ännu högre produktivitet).

De är komplicerade maskiner, full av servomechanisims och mätteknik som kan mäta till 0,005 mm (0.0001andquot;) medan täckt i olja. En CNC-maskin har minst 6 motorer (inklusive några att byta verktyg, och en eller flera att pumpa olja och kylvätska olika platser). Detta innebär att löpande kostnader som kan vara väl över $1 per minut. (Datorn är inte en betydande del av kostnaden mer.)

Oh ja, styrka. Tja, om du skär bort metall, det doesnand #39; t har den tätt packade ytjämnheten på en smide. Värre, det kan finnas inuti hörn som har en vass junction. Dessa är andquot;stress sättsteg, andquot; platser att sprickor kan börja (i någon metall, men aluminium är särskilt känslig för det. Titan är ännu värre.)

Du finansieringen #39; t använda akut inuti vinkel på en smide, du skulle aldrig kunna få delen ur formen. Så allt invändiga hörn måste vara större än 90 grader, och har rundade kanter (om du hade en dö (mögel) som försökte bilda ett skarpt hörn, det skulle skära snarare än Skjut metall på plats.

CNC doesnand #39; t införa sådana begränsningar, men för att få fint rundade hörn, kan du behöva ändra verktyg för att göra sista passet. (du använder ett platt verktyg bli av huvuddelen av metall över de flacka områdena, och använda ett runda nosed verktyg för att bilda insidan radie där det behövs.) Så att eliminerastress sättsteginnebär dyrare bearbetningstiden.

Så varför CNC alls? Väl dess bra på att göra litet numrerar av compicated former. I själva verket, de är just den sak att göra formarna (kallas verktyg och dör) göra din smide in. (som ett resultat, CNC-teknik har faktiskt sänkt andquot; toolingandquot; kostnader i samband med smide!) Det fick sitt största uppsving från missle folk. Om du bara planerar att bygga 30 i något, CNC är bara sak för delar med en komplicerade form, sådär landningsställ fjäderben på det fighter.

Fredsdividend lämnade en massa butiker med CNC överkapacitet. Eftersom kostnaden för den maskinen andquot; sitter bara idleandquot; enkelt kan över hälften vad det kostar kör fullt ut på en fakturerbar jobb, det var att hitta något att göra, eller banken kan vara ringa auktionsförrättaren. De kastade för saker som skulle få lite pengar i att göra leasingavgifterna. Boutique cykeldelar och andra saker, där andquot; raket scienceandquot; lägger nog marknadsföring överklagande att övervinna CNCand #39; s inefficencies, var något dessa butiker hakade på. (för andra, ta en titt på golfklubbor eller mototcycle och bil hoppa upp delar)

En press, är medan stora och tunga en mycket enkel andquot; låga techandquot; maskin, som har mycket låg maintence krav. För det mesta, är de för dum för att bryta. Den mest komplicerade delen av en press är de sensorer som ser till att operatorand #39; s kropp är ur vägen innan det börjar röra. Itand #39; s antingen en enda motor kopplad till en pump, och en stor hydraulisk kolv, eller en andquot; droppe forgeandquot; en stor klump av metall, med en mechanisim som plockar den upp, och droppar det. (CLANG!!!). Inga fancy mäta redskap. Ingen dator, såvida de inte har en robot bredvid det att lasta och lossa de färdiga delarna.

CNC är ett bra komplement till smide. Det finns många former att smide finansieringen #39; t producerar. Inre gängor, t.ex. Så du kan ta din raw smidd vev tom ur pressen, sedan lägga den i en CNC-maskin att knacka hål för pedalerna, skruva avdragare och kedjeringen bultar. Visst, om du producera dem i miljoner, du skulle bara upprätta en enkel maskin som endast kunde borra och knacka vev hål.

Om du vet att du kommer att göra 50.000 per år, och dess alltid kommer att vara 5 hål i en 110 mm cirkel kan programmera du CNC att göra en fixtur som rymmer 5 borren bitar i cirkeln, och har dem förvandla unisont. Lägga till en annan bit i mitten inriktad ner till skära avdragare trådarna, och # 7 att gänga pedal hålet. Dess snabbare än datorn (som kommer att göra ett eller två hål på en gång, och kommer att tillbringa tid flyttar delen till platsen för nästa hål.) och en hel del billigare att köra. Varken tar någon skicklighet på aktörer del, och det kan faktiskt finnas en pick och place maskin som specialiserar sig på stapling delar. Det isnand #39; t perfekt, det kan bara göra att ett jobb. Vill du ändra bult cirklar? Du måste göra en ny maskin. Det kan vara värt att göra det utbytbara så det kan göra 170and #39; s och 175and #39; s, det kan vara bättre att bara göra två olika maskiner.

[Faktiskt, jag tror de generellt använda de samma smide/gjutgods för alla vev längder, bara klippa ner dem på annat ställe, utom kanske för super-översta-of-the-line modeller