CNC 알루미늄 프로토타이핑에 대한 빠른 가이드

알루미늄 CNC 프로토타이핑은 상당한 이점을 제공할 수 있습니다.

더 쉬운 재료에서 한 단계 더 나아가서는 더 다양한 산업 분야에서 새로운 응용 분야를 개척할 수 있습니다. CNC 머시닝에서 가장 일반적인 재료 중 하나인 알루미늄은 프로토타입 제작에 이상적인 재료이며 사내에 기능을 도입하는 것은 확실히 고려할 가치가 있습니다. 귀하의 작업이 담당하는 산업과 필요한 부품에 따라 필수품이 될 수도 있습니다.

자세히 살펴보면 알루미늄에 대해 배울 정보가 엄청나게 많습니다. CNC 알루미늄 프로토타이핑이 귀하에게 의미하는 바에 대한 쉽고 완전한 그림을 얻으려면 CNC 알루미늄 프로토타이핑에 대한 지침과 팁을 따르십시오.

알루미늄으로 가공되는 제품 유형은 무엇입니까?

전체 제품 호스트는 알루미늄으로 가공되며 다양한 산업 분야를 대표합니다.

특정 제품을 제조하기 위해 알루미늄을 가공하는 수직 시장이 많이 있지만 가장 널리 퍼진 시장 중 하나는 전자 산업입니다. 제품은 산업용 제어 인클로저, 방열판 및 프레임, 노트북 또는 휴대폰 본체 등으로 다양합니다. 볼륨 버튼과 같이 겉보기에 사소한 구성 요소라도 플라스틱보다 고급스러운 느낌을 주기 위해 알루미늄으로 만드는 경우가 많습니다.

금형 제작자는 또한 알루미늄 프로토타입에 의존합니다. 요청이 적고 금형의 수명이 중요하지 않은 경우 경화강으로 금형을 만드는 것보다 알루미늄 금형을 만드는 데 많은 시간을 절약할 수 있습니다. 알루미늄은 또한 사출 금형을 만드는 비용이 많이 드는 공정과 달리 탄소 섬유 또는 열 성형 금형에 사용할 수 있습니다.

항공 우주 및 방위 산업은 레이더 보드용 인클로저 또는 구조 구성 요소와 같이 알루미늄으로 가공된 부품도 소싱합니다. 또한 자동차 부문은 패널, 인테리어 트림, 하드웨어와 같은 자동차 부품의 대량 생산을 위해 알루미늄 가공에 의존하고 있습니다.

시제품 제작에 어떤 유형의 알루미늄이 사용됩니까?

CNC 알루미늄 프로토타이핑은 만능이 아닙니다. 여러 산업 및 R&D 연구소에서 특정 제품의 핵심 부품을 제조하기 위해 알루미늄 프로토타이핑에 의존하지만 작업에 가장 적합한 알루미늄 유형을 평가하는 것이 중요합니다.

미국에서 가장 널리 사용되는 알루미늄 등급으로 알려진 6061은 프로토타입 또는 생산 요구 사항에 널리 사용됩니다.

왜?

6061 알루미늄은 기계로 가공하거나 용접할 때 작업하기 쉬울 뿐만 아니라 가공하기에 이상적인 소재입니다. 단조 또는 압출이 가능하고 강도 대 중량비가 높으며 상업적으로 널리 이용 가능하며 가격도 합리적입니다. 이러한 이유로 많은 산업 분야에서 다양한 용도로 6061 알루미늄을 선호합니다.

프로토타입에 구조적으로 더 단단하고 더 단단한 알루미늄이 필요한 경우 최대 7075 알루미늄으로 업그레이드해야 할 수 있습니다. 당연히 이 더 강한 알루미늄은 화기 및 항공우주 부품 제조에 선호됩니다. 이는 또한 7075가 추가된 강도에도 불구하고 6061과 동등한 경량이기 때문입니다.

5052와 같은 낮은 등급은 6061과 몇 가지 유사점을 공유하지만 더 부드럽습니다. 따라서 전자 패널, 특히 가공 후 부품을 구부려야 하는 전면 패널 작업에 이상적입니다.

3000 시리즈 알루미늄과 같은 더 낮은 등급도 있습니다. 3000은 원소 순수 알루미늄에 더 가깝습니다. 즉, 매우 부드럽고 끈적끈적합니다. 결과적으로 일반적인 CNC 기계로 가공하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 그러나 DATRON에서 3000 시리즈 알루미늄을 밀링하면 우수한 결과를 얻을 수 있습니다. 이러한 종류의 재료로 작업하도록 설계된 절삭 공구와 고속 스핀들을 사용하면 작업을 훨씬 더 쉽게 할 수 있습니다.

또 다른 일반적인 알루미늄 등급은 MIC-6으로, 평탄도에 대해 엄격한 허용 오차가 필요한 곳에 사용하도록 특별히 설계되었습니다. 흔히 이것을 툴링 플레이트라고 하며, 알루미늄으로 만든 고정 플레이트가 필요한 상황에서 평평하게 밀링하거나 그라인딩하고 싶지 않고 뒤틀림이 걱정되는 경우에 이상적입니다(나중에 자세히 설명). MIC-6은 높은 수준의 평탄도를 유지하는 데 적합한 특성을 가지고 있습니다.

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다양한 알루미늄 시리즈를 사용할 수 있지만(모두 고유하게 필요함) CNC 가공에는 6061이 선호됩니다.

CNC 알루미늄 프로토타이핑 프로세스 이해

CNC 알루미늄 프로토타이핑 프로세스를 이해하려면 단계별 형식으로 절차를 살펴보는 것이 좋습니다. 초기 CAD/CAM 프로세스부터 시작하여 완성된 부품을 향해 작업해 보겠습니다. 다음은 주요 팁입니다.

1단계

제조 가능성을 위해 부품을 설계하십시오. 당연한 것처럼 보일 수 있지만 부품이 엔지니어링 또는 미적 고려 사항만 염두에 두고 설계되는 경우가 너무 많습니다. 너무 깊은 피처, 너무 빡빡한 공차 또는 제조 불가능한 피처가 없는지 확인하십시오. 둥근 도구로는 모서리 안의 정사각형을 자를 수 없다는 것을 기억하십시오!

2단계

작업할 알루미늄 등급을 결정하십시오. 옵션을 연구하고 귀하의 요구에 가장 적합한 등급을 결정하십시오. 높은 힘을 견디는 부품에는 FEA(Finite Element Analysis) 소프트웨어(예:Autodesk Fusion 360)를 활용하십시오. 재료를 선택하면 앞으로의 모든 결정에 영향을 미칩니다.

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3단계

알루미늄 재종을 잠그면 절삭 공구 선택을 시작할 수 있습니다. 항상 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 가장 짧은 도구를 선택하십시오. 가지고 있는 긴 도구를 사용하는 것이 짧은 도구를 주문하는 것보다 더 편리해 보일 수 있지만 완성된 부품이 도구 편향의 명백한 신호인 채터 마크로 덮이면 결정을 후회하게 될 것입니다.

또한 도구를 결정하기 전에 CNC 기계 구성을 고려하십시오. 일반적인 저 RPM 기계는 플루트 수가 많은 공구의 이점을 얻을 수 있지만 결과적으로 낮은 효율성과 높은 절삭 부하로 어려움을 겪을 것입니다. DATRON과 같은 고 RPM CNC 기계의 경우 플루트 수가 적은 공구(이상적으로는 단일 플루트)가 절삭 부하를 줄이고 우수한 칩 배출을 허용하는 좋은 선택이 됩니다.

4단계

도구를 선택했다면 피드와 속도에 대해 이야기할 시간입니다. 익숙하지 않은 사람에게는 피드와 속도를 이해하는 것이 어려운 작업일 수 있습니다.

다행히 초보자를 위한 훌륭한 리소스가 있습니다. 도구 제조업체는 올바른 방향으로 갈 수 있도록 피드 및 속도 가이드를 제공합니다. ProvenCut과 같은 서비스는 사용 중인 기계에 따라 많은 정보를 제공하므로 피드를 설정하고 속도를 쉽게 높일 수 있습니다. DATRON은 제작 중인 기능뿐만 아니라 보유하고 있는 기계 구성을 기반으로 정보를 제공하는 포괄적인 절단 가이드도 제공합니다.

5단계

당신이 만들고 있는 작품에 맞는 고정물을 선택하세요. 예를 들어, 진공 테이블은 대형 시트 재료에 적합합니다. 더 작거나 이상한 모양의 부품에는 공압 또는 기계 바이스가 필요할 수 있습니다. 복잡한 다면체 부품은 4번째 또는 5번째 축에 가장 적합할 수 있습니다.

6단계

칩 배출에는 올바른 도구를 선택하는 것이 중요하지만 적절한 냉각 시스템을 사용하는 것이 훨씬 더 중요할 수 있습니다. 알루미늄의 경우 원자화된 증발 냉각수가 훌륭하고 깨끗한 옵션이지만 홍수 냉각수, 미스트 오일 또는 공기 분사도 허용됩니다. 어느 것을 사용하든 칩이 가능한 한 빨리 절단 영역에서 배출되도록 하십시오.

7단계

공구에 대한 마지막 팁:알루미늄을 밀링할 때 코팅되지 않은 공구를 고려하십시오. 코팅된 도구를 사용하는 것은 쉬운 일이 아닌 것처럼 보일 수 있지만 주의하십시오. 코팅은 날카로운 절삭날 위에 얇은 재료 층을 추가하여 둥글게 만듭니다. 이것은 더 단단한 재료에는 잘 작동할 수 있지만 더 부드러운 등급의 알루미늄을 절단할 때 "골링"의 위험이 있습니다.

도구가 충분히 날카롭지 않기 때문에 둥근 모서리에 알루미늄이 쌓이면 갈링이 분명합니다. 그것은 절삭 날에 알루미늄의 뚜렷한 번짐을 남깁니다. 이로 인해 공구 마모가 가속화되고 밀링 결과가 나빠질 수 있습니다. 공구가 날카로울수록 절삭력과 마찰 손실이 낮아집니다. 이를 통해 스핀들의 가용 마력을 보다 효율적으로 사용하여 공구 수명을 연장하고 사이클 시간을 단축하며 부품을 더 보기 좋게 만듭니다.

8단계

재료 내부의 고유한 응력에 주의하십시오. 다양한 유형의 알루미늄은 제조 공정으로 인해 재료에 고유한 응력이 가해집니다. 예를 들어, 압출 6061 알루미늄은 주조된 MIC-6에 비해 더 높은 내부 응력을 받습니다.

이것은 공정 신뢰성과 완성된 공차 유지와 관련하여 중요합니다. 응력을 받는 재료로 절단하면 일반적으로 "활" 또는 "감자 치핑"이라고 하는 뒤틀림이 발생할 수 있습니다. 응력을 받는 재료의 한 면을 밀링할 때 내부 힘이 고르지 않게 되어 비틀립니다. 도구, 재료, 작업 유지 및 전략을 현명하게 선택하면 이러한 스트레스를 완화하는 데 도움이 됩니다.

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프로토타이핑 프로세스에 대한 간략한 개요와 각 단계를 지원하기 위해 포함된 팁 사이에 CNC 알루미늄 프로토타이핑을 사내에 도입할 가능성에 대해 더 확신을 가지기를 바랍니다. 물론 언제든지 질문에 답하고 앞으로 나아갈 준비가 되면 맞춤형 지침을 제공할 수 있습니다.

CNC 알루미늄 프로토타이핑 자체의 이점

사내에서 CNC 알루미늄 프로토타이핑을 통합하도록 선택하면 속도를 훨씬 능가하고 일반적으로 아웃소싱으로 인해 발생하는 비용을 절감할 수 있는 몇 가지 주요 이점이 있습니다.

시작하려면 짧은 시간에 부품을 재작업하는 기능을 소개합니다. 사실 완전히 새로운 부품을 만드는 것을 피할 수도 있습니다.

전자 산업을 예로 들어 전자 하우징을 아웃소싱하는 경우를 생각해 보십시오. 3주의 기다림 끝에 디자인에 지정된 대로 제작된 제품을 받게 됩니다.

그러나 물론 설계 팀은 특정 기능에 대한 허용 오차를 조정해야 하고 전자 엔지니어는 새 마이크로칩을 위한 추가 포켓이 필요합니다. 이 조정을 하려면 분명히 재작업할 부품을 다시 보내야 합니다. 리드 타임에 따라 최소 3주의 처리 시간이 더 필요할 수 있습니다. 그런 시간이 있나요?

이제 사내에서 CNC 알루미늄 프로토타이핑을 한다고 상상해 보십시오. 기계 프로브를 사용하여 기능을 등록하고 도구 경로를 최신 모델로 업데이트하고 즉시 요청을 사내에서 해결할 수 있습니다. 궁극적으로 알루미늄은 재작업이 매우 쉽기 때문에 완전히 새로운 부품을 만드는 것을 피할 수 있습니다.

또한 비용 절감과 유연성은 모두 DATRON 기계의 핵심입니다.

CNC 알루미늄 프로토타이핑을 집으로 가져오면 DATRON 기계가 알루미늄 가공 능력을 중심으로 의도적으로 제작되었다는 사실에서 이러한 이점이 더욱 분명해집니다. 부품이 크기와 모양 면에서 올바른 사양이라면 DATRON의 절삭 공구 라인과 마찬가지로 처음부터 완전히 설계된 DATRON의 기계는 CNC 알루미늄 프로토타이핑에 탁월합니다.

CNC 알루미늄 프로토타이핑 퀵 가이드가 사내 프로세스 이동을 고려하는 데 필요한 정보를 제공하기를 바랍니다. 추가 질문이 있으시면 언제든지 저희에게 연락해 주십시오.