近净形状,以减少浪费,降低成本和节省时间

如何靠近净形式制造省时间和金钱?

制造的金属物体是通过铸造,锻造或加工而产生的有时创造浪费。近净形制造厂旨在尽可能地生产靠近其最终形状的物品或部分,减少浪费,节省时间和金钱,并通过降低能源和资源需求来创造更少的环境影响。

一系列黑色铸铁系列,由传统模式创造
传统砂铸件中的良好图案设计可以最大限度地减少浪费。

什么是近净形状制造?

近净形制造是指计划生产过程,使物体尽可能接近其最终形状,减少生产成品所需的时间。

铸造是什么?

将热金属倒进模子里
铸造是将热金属浇注到预成型模具中,以形成接近最终产品的形状

铸造通常是近净形制造的第一步。铸造是将热金属浇注到预成型模具中,以形成接近最终形状的产品。大多数铸造厂使用砂铸造制造金属铸件。砂型铸造用砂型把铁水塑造成物体。砂型铸造最早是在周围使用的公元1300年商朝是中国最早的统治朝代。

熔模铸造(有时称为精密铸造或失蜡铸造)产生的废料比砂型铸造少,生产的物体更接近净形状。熔模铸造的起源6000年前并且历史上用于创造错综复杂的雕塑和珠宝。虽然它更接近近净形状的产品而不是砂铸造,但投资铸造是一个亚博账号审核不过更复杂的,劳动密集型过程,这可能导致更高的整体生产成本,具体取决于项目。

什么是铸件收缩?

你在高中物理中学到的热胀冷缩原理也适用于金属制造。金属受热膨胀,冷却收缩,这一过程被称为热膨胀

在铸造过程中,热膨胀的影响会导致产品的产生缺陷(如收缩腔),由于铸造收缩。铸造件使用立管在铸造模具内,储存额外的熔化金属,以减少收缩和防止在冷却铸件内形成空腔。绝缘材料,被称为“热浇筑物”帮助保持冒口的温度,同时铸件中的金属凝固。立管必须从最终产品中移除,从而产生金属废料。

收缩津贴

金属对热膨胀不同地反应,这取决于它们的热膨胀元素而收缩也会受到铸件设计的影响。这些都是典型的收缩津贴铸造过程中:

金属

430.

灰口铸铁

0.7到1.05

白口铸铁

2.1

耐烙铁

1.5

2.0

黄铜

1.4

1.8

铝合金

1.3至1.6

青铜

1.05至2.1

1.8

2.5

锰钢

2.6

因此,金属的选择会影响铸造金属物体的近净形状。

一名工人用一圈车床,通过加工去除多余的金属
加工是通过去除过量材料来整形金属物体的过程。

加工是什么?

加工是对金属产品进行雕刻、切割、研磨、钻孔或镗孔使其形成最终形状的过程。像雕刻石头或雕刻木头一样,通过去除多余的材料来加工金属。近净形状生产通常从铸造开始,因为从头加工金属形状会产生太多的浪费,不太实际。机加工是生产金属产品的一个重要的精加工步骤,确保最终产品是光滑的,良好的形状,并为其预期的目的准备。亚博账号审核不过接近净生产的目标是尽可能少地加工。

铁匠锻造装饰性的钩子
图片由Jonny Gios..锻造是一种依赖于压力和力的金属成形技术。

锻造是什么?

锻造通过压缩压力来塑造金属,例如锤击,挤压或滚动。锻造方法可包括冷热锻造。也许是锻造的最佳例子是使用锤子和钳子在铁砧上捣碎热马蹄铁的老式铁匠的经典形象。如今,大多数锻造都是在工业规模上使用巨大的压制机器完成的。工业锻造需要加工完成,但工作正在进行中锻造机器它可以塑造并交付接近成品的产品,减少甚至消除对机械加工的需要。锻造方法有落模锻、滚模锻、压模锻、开式模锻、闭式模锻和精锻。摩擦焊接是另一种利用运动和力产生的热量来产生锻造金属接头的锻造技术。

扇形3D印刷金属部件
通过添加剂制造产生的金属部件。添加剂制造在运输,航空航天和能源领域中发挥着越来越大的作用。

什么是3D打印?

3D打印是一项很有前途的新型近网络技术。工业3D打印被称为加法制造(或添加剂层制造)。添加剂制造使用计算机引导材料的分层精确地生产具有非常小的废物的预先设计的物体。材料通过层施加层以产生详细的组件零件和产品。亚博账号审核不过添加剂制造足够灵活,以允许可定制的组件和产品,包括各个助听器和个亚博账号审核不过性化鞋的定制零件。添加剂制造正在播放越来越大的作用为运输、航空航天和能源部门创建定制和部件。

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