금속 프로토타입을 만드는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

금속 프로토타입은 항공우주에서 전자 제품에 이르기까지 많은 산업 분야의 비즈니스에 중요합니다. 효과적인 금속 프로토타입이 더 나은 완성품으로 이어질 수 있기 때문입니다.

이 기사에서는 금속 프로토타입의 중요성에 대해 논의하고 금속 프로토타입이 플라스틱 프로토타입보다 유리한 상황을 살펴봅니다.

또한 CNC 머시닝, 3D 프린팅(적층 제조), 판금 성형, 주조 및 압출과 같은 금속 프로토타입을 만드는 다양한 효과적인 방법에 대해 설명합니다. 3ERP는 여러 프로세스를 결합하고 금속 프로토타입 요구 사항에 가장 적합한 솔루션을 제공할 수 있는 기능이 있습니다.

금속 프로토타입이란 무엇입니까?

제조 세계에서 프로토타입은 부품의 모형 또는 대략적인 초안입니다. 프로토타입은 제조가 시작되기 훨씬 전에 제작되므로 설계자가 부품을 테스트하고 개발할 수 있습니다.

프로토타입 제작에 사용되는 제조 공정에 따라 다양한 재료로 프로토타입을 만들 수 있습니다.

금속 프로토타입은 CNC 가공, 주조 또는 판금 성형과 같은 금속 제조 기술을 사용하여 만든 프로토타입입니다. 알루미늄, 강철 또는 엔지니어링 팀이 선택한 기타 재료로 만들 수 있습니다.

금속은 종종 사전 제작 프로토타입(최종 부품과 거의 유사한 고급 프로토타입)에 사용되지만 초기 단계 프로토타입에도 사용할 수 있습니다.

금속은 기능적 또는 미적 이유, 또는 둘 다를 위해 선호될 수 있습니다.

플라스틱 프로토타입 대신 금속 프로토타입을 만드는 이유는 무엇인가요?

어떤 경우에는 엔지니어가 결국 금속으로 제조될 부품의 플라스틱 프로토타입을 만들 수도 있습니다.

이것은 여러 가지 이유로 발생할 수 있습니다. 하나는 많은 프로토타입이 기능적 또는 기계적 역할이 없기 때문에 강도, 연성 및 전도성과 같은 특정 특성을 가지고 있는지 여부는 중요하지 않다는 것입니다.

그리고 프로토타입의 재료 특성이 중요하지 않은 경우 저렴하고 쉽게 구할 수 있는 재료를 사용하여 프로토타입을 만드는 것이 좋습니다. 많은 경우 플라스틱이 가장 저렴한 옵션입니다.

그러나 일부 프로토타입은 그렇습니다 특별한 기능이 있습니다.

기능적 프로토타입, 하이브리드 프로토타입 및 사전 생산 프로토타입은 모두 특정 재료 특성이 필요할 수 있는 일종의 역할을 수행해야 합니다. 금속은 종종 이러한 특성을 가장 잘 제공합니다.

기능이 없는 프로토타입도 금속의 이점을 얻을 수 있습니다. 컨셉을 시연하는 데 사용되는 프로토타입은 금속으로 만들 때 더 보기 좋습니다. 특히 부품도 금속으로 대량 생산되는 경우 더욱 그렇습니다.

따라서 금속 프로토타이핑은 초기 투자 및 상업적 성공의 기회를 높일 수 있습니다.

금속 프로토타입을 제작하는 것도 중요한 장기적 비용 이점이 있습니다.

부품이 결국 금속으로 대량 생산된다면 금속 프로토타입을 금속 완제품으로 바꾸는 것이 비교적 쉽습니다. 반면에 플라스틱 3D 프린팅 프로토타입은 금속 생산 부품으로 쉽게 변형될 수 없습니다.

금속 프로토타입의 이점:

• 더 나은 기계적/기능적 성능
• 더 정확한 테스트
• 더 나은 미학
• 투자자가 관심을 가질 가능성이 높음
• 더 쉽게 프로덕션 환경으로 이동

금속 프로토타입을 만드는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

형상, 허용 오차 또는 수량으로 인해 일부 금속 프로토타입은 CNC 가공 또는 3D 인쇄와 같은 하나의 제조 공정에만 적합할 수 있습니다.

그러나 대부분의 부품은 다양한 방법을 사용하여 만들 수 있습니다.

이 경우 최고의 기계적 결과를 달성하고 비용과 제조 시간을 최소화하는 측면에서 어떤 방법이 가장 좋은지 찾아야 합니다. 다음은 금속 프로토타입을 만드는 몇 가지 일반적인 기술에 대한 간략한 소개입니다.

금속 가공 프로토타입

CNC 가공은 금속 프로토타입을 만드는 데 상당히 저렴한 수단입니다.

CNC 기계는 컴퓨터 지침을 사용하여 금속 절단 도구를 안내합니다. 이 도구는 금속 블록에서 재료 섹션을 정확하게 제거합니다.

머시닝은 프로토타입 사이에서 디지털 CAD 디자인을 쉽게 변경할 수 있어 효율적인 워크플로우를 생성하기 때문에 유용한 프로토타이핑 도구입니다. 복제를 하거나 디자인을 다른 사람에게 배포하는 것도 쉽습니다.

이 공정은 다양한 금속과도 호환되지만 특정 등급의 알루미늄은 가치와 가공성이 가장 좋은 조합을 제공할 수 있습니다.

CNC 가공 프로토타입은 툴링이 필요하지 않아 최소 주문량이 없기 때문에 상당히 저렴합니다. 그러나 공정의 빼기 특성으로 인해 약간의 물질적 낭비가 있습니다.

설계 자유도 측면에서 4축 및 5축 CNC 기계는 세부 기능이 있는 복잡한 부품을 생성할 수 있는 탁월한 유연성을 제공합니다.

장점:

저렴한 비용, 디자인의 자유, 재료 선택

단점:

일부 물질적 낭비

다음은 3ERP에서 수행한 몇 가지 금속 가공 프로토타입의 예입니다. 이것은 CNC 가공에 적합한 부품 유형에 대한 대략적인 정보를 제공하기 위한 것입니다.

금속 3D 프린팅 프로토타입

금속 적층 제조 기계는 플라스틱만 인쇄하는 FDM 3D 프린터보다 훨씬 비싸지만 3D 인쇄는 금속 프로토타입을 만드는 또 다른 상당히 저렴한 방법입니다.

3D 인쇄된 금속 프로토타입은 SLM(선택적 레이저 용융) 및 DMLS(직접 금속 레이저 소결)와 같은 AM 기술을 사용하여 만들 수 있습니다.

CNC 가공과 마찬가지로 3D 프린팅은 디지털 디자인을 입력으로 사용하여 디자인을 빠르게 변경할 수 있습니다.

그러나 금속 3D 프린팅의 가장 큰 장점 중 하나는 기하학적 유연성입니다. 금속 3D 프린팅 프로토타입은 단단한 블록에서 절단되지 않고 레이어별로 만들어지기 때문에 복잡한 내부 섹션을 포함하여 매우 복잡한 기능을 가질 수 있습니다.

금속 프로토타입은 다른 형태의 금속 프로토타입보다 표면 마감이 덜 인상적일 수 있지만 표면 마감 처리를 잘하면 이 문제를 완화할 수 있습니다.

여러 금속이 AM 분말 형태로 제공되지만 옵션은 다른 공정에서 사용할 수 있는 것보다 덜 다양합니다.

장점:

저렴한 비용, 디자인의 자유

단점:

부품 강도, 재료 선택

언더컷과 내부 채널로 인해 3D 프린팅보다 더 나은 옵션이 없는 전형적인 부품입니다.

판금 프로토타입

판금 가공은 판금의 절단, 변형 및 조립과 관련된 일련의 공정입니다. 브라켓, 인클로저, 산업용 부품 등의 기능성 아이템을 만드는데 사용됩니다.

판금 프로젝트의 경우 생산 중에 사용되는 것과 동일한 판금 기술을 사용하여 기능적인 금속 프로토타입을 만드는 것이 좋습니다.

판금 성형 공정에는 레이저 절단, 펀칭, 굽힘, 회전 및 용접이 포함됩니다.

판금 프로토타입은 강력하고 고품질이 보장됩니다. 그러나 여러 성형 공정이 필요한 경우 대안보다 더 비쌀 수 있습니다.

예를 들어 구멍이 있는 직각 브래킷의 프로토타입은 레이저 절단기, 브레이크 및 펀칭 머신의 세 가지 개별 기계가 필요할 수 있지만 유사한 프로토타입은 CNC 기계 또는 3D 프린터만 사용하여 만들 수 있습니다.

판금 제작은 프로토타입의 사본이 여러 개 필요한 경우 특히 유용할 수 있습니다.

장점:

생산 품질, 제작 공정 범위

단점:

소요 시간, 제한된 디자인 자유

금속 주조 프로토타입

주조는 액체 금속을 금형에 부어 부품을 만드는 과정입니다.

금속 주조는 전문 장비가 필요하고 금형 제작이 힘들고 비용이 많이 드는 공정이기 때문에 일반적으로 프로토타이핑 공정으로 간주되지 않습니다. 따라서 한두 개의 프로토타입을 위한 금형을 만드는 것은 경제적으로 불가능합니다.

그러나 주조를 통해 금속 프로토타입을 만드는 특별한 방법이 있습니다.

예를 들어 매몰 주조의 경우 3D 프린터를 사용하여 왁스 모델을 만든 다음 이 모델을 사용하여 금속 프로토타입을 주조하기 위한 저렴한 금형을 만들 수 있습니다.

압력 다이캐스팅을 통해 다양한 방법으로 툴링 비용을 절감할 수 있습니다. 한 가지 방법은 간단한 금형을 만든 다음 뒤 CNC 기계를 사용하여 주조합니다. (이 방법은 소량으로만 작동합니다. 수천 개의 부품을 사후 가공하려면 너무 오래 걸립니다.)

주조 금속 프로토타입은 상대적으로 비싸지만 교량 생산을 위해 도구를 유지할 수 있으므로 장기적으로 고객의 비용을 절약할 수 있습니다.

장점:

매우 강한 부품, 생산 품질

단점:

고가의 도구 필요, 전문 장비 필요

금속 압출 프로토타입

금속 압출은 일반적으로 프로토타이핑 프로세스로 간주되지 않는 또 다른 금속 가공 기술입니다.

압출 과정에서 재료가 다이의 모양이 있는 구멍을 통해 강제로 통과되어 단면이 균일한 길쭉한 부품이 생성됩니다.

대부분의 압출 회사는 대량 생산 주문만 처리하며 일회성 프로토타입은 시간 가치가 없습니다.

그러나 금속 프로토타이핑을 위해 금속 압출을 사용하는 것이 때때로 가치가 있으며 3ERP는 이러한 서비스를 제공하는 몇 안 되는 업체 중 하나입니다.

압출은 거의 전적으로 알루미늄 합금에 대해 수행되며 금속 막대, 브래킷 및 조인트와 같은 단순한 부품에 적합한 공정입니다.

이 프로세스는 압출 금속 프로토타입이 최종 부품을 거의 모방하는 테스트 및 사전 생산 프로토타입에 적합합니다. 다른 기술을 사용하여 생산할 부품에는 권장하지 않습니다.

장점:

생산 품질

단점:

제한된 범위의 자료

3ERP는 대부분의 제조 프로세스에 대한 강력한 공급망을 구축했으며 여러 프로세스를 결합할 수도 있습니다. 따라서 당사는 귀하의 금속 프로토타입을 위한 최상의 솔루션을 제공할 수 있습니다. 무료 견적을 받으려면 지금 3ERP에 문의하십시오.