다이캐스팅: 응용 분야 및 장점에 대한 종합 안내
다이?? 은 다재다능하고 효율적인 금속 casting 과정으로, 고압으로 용광 금속을 재사용 가능한 곰팡이 구멍 (die) 으로 밀어 넣는 것을 포함한다.그것은 높은 양의 복잡한 물질을 생산 할 수있는 능력으로 유명합니다이 가이드 는 이 가이드 의 응용 프로그램, 장점, 재료 및 설계 고려 사항 에 대한 상세 한 개요 를 제공한다.
다이 casting에 대한 소개
다이?? 은 정밀 금속?? 가공 과정으로, 곰팡이 구멍 (죽기) 과 고압을 사용하여 녹은 금속을 주입하는 것이 특징입니다.이 과정은 고도로 자동화되어 있으며 엄격한 허용을 요구하는 부품의 대량 생산에 이상적으로 적합합니다.19세기에 시작하여 인쇄물을 생산하는 데 사용되었습니다.그리고 그 이후로 자동차와 같은 산업에 걸쳐 현대 제조의 초석으로 발전했습니다., 항공우주, 전자제품, 소비재.
다른 주름 방법 (중력 주름과 같은) 과의 주요 차이점은 금속 주입 중에 높은 압력을 가하는 것입니다. 이것은 더 빠른 채식, 더 세밀한 세부 복제,그리고 마지막 부분에서 우수한 기계적 특성을 가지고 있습니다..
주사조각 과정: 기술적 개요
기본 주름 주름 프로세스는 몇 가지 주요 단계를 포함합니다.
클램핑: 도어의 두 반은 단단히 닫혀 서로 클램핑된다.
주입: 녹은 금속은 높은 압력으로 도형 구멍에 주입됩니다.
냉각: 금속 이 냉각 되고 도형 안 에서 굳어지고 그 형태 를 취한다.
발사: 다이가 열리고 발사 스핀이 발사물을 밀어냅니다.
트림: 부재 물질 (플래시, 게이트, 러너 등) 을 부품에서 제거합니다.
두 가지 주요 유형의 다이?? 기 기계가 있으며, 녹은 금속을 처리하는 방식에 따라 구별됩니다.
특징
온실 주사 주사
냉실 주사 주사
공정
가시 목은 녹은 금속의 수영장에 잠수됩니다. 피스톤은 금속을 도에 밀어 넣습니다.
녹은 금속은 별도의 오븐에서 "냉다"인젝션 챔버로 들어갑니다.
장점
더 빠른 사이클 시간 (분당 15 회를 초과 할 수 있습니다), 더 쉬운 자동화.
알루미늄, 마그네슘, 구리 합금과 같은 높은 녹는 지점 금속에 적합합니다.
단점
고 녹기점 금속 (예를 들어 알루미늄) 에 적합하지 않습니다.
더 느린 사이클 시간
전형적 사용법
진크, 아연, 납 합금 (작은 부품)
알루미늄, 마그네슘, 구리 합금 (더 크고 더 높은 성능의 부품)
주사 주사 의 주요 이점
다이 주름은 대량 생산에 선호되는 선택으로 만드는 설득력 있는 혜택의 집합을 제공합니다:
높은 생산 효율성 및 비용 효율성:이 과정은 빠른 생산 주기를 가능하게 합니다 (특히 온실 기계에서), 큰 양에 이상적입니다. 초기 도어 비용은 높지만,대용량 출하에서 부품당 저렴한 비용으로 경제적으로 유리합니다..
특이한 차원 정확성과 안정성:주사 주사 부품은 뛰어난 차원 일관성 및 긴 관용을 나타냅니다. 전형적인 정확도는 첫 2.5cm에 0.1mm 내에서 추가 0.002mm를 추가 سان티미터에 추가 할 수 있습니다.이것은 2차 가공에 대한 필요성을 감소.
우수한 표면 마감:생산된 부품은 부드러운 표면 마무리 (일반적으로 약 1-2.5μm Ra) 를 가지고 있으며, 종종 최소한의 후처리 마무리 또는 후처리 완료가 필요하지 않은 최종 사용 응용 프로그램에 적합합니다.
복잡한 기하학과 얇은 벽:고압 주입은 녹은 금속이 굳기 전에 정밀하게 전체 진공을 채울 수 있도록 합니다.그리고 매우 얇은 벽은 다른 발사 방법으로는 어렵거나 불가능합니다..
높은 강도와 내구성압력 아래 금속의 빠른 냉각은 기계적 강도, 강도,그리고 다른 양조 기술인 모래 양조와 비교하면 양조 부품의 내구성.
재료 다양성:진크, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 납 및 주황 합금 등 다양한 비철금속 및 합금의 다양한 종류가 주사기로 주사 할 수 있으며 각 용도는 다양한 용도로 다른 특성을 제공합니다.
축적 필요성 감소:복잡 한 특징 은 종종 하나의 다이?? 으로 통합 될 수 있으며, 나중에 조립 해야 할 부품 의 수 를 제거 하거나 줄일 수 있다.
주사 주사 부품의 주요 용도
다이 주름의 독특한 장점은 수많은 산업에서 필수적입니다.
자동차 산업: 다이 주름은 가볍고 구조 구성 요소에 중요합니다. 일반적인 응용 분야는 변속기 하우스, 엔진 블록, 실린더 헤드, 브래킷,스티어링 부품전기 차량으로의 전환은 배터리 하우스 및 모터 부품에 대한 수요를 더욱 증가 시켰습니다.
항공우주 분야: 까다로운 조건 하에 고강도, 가벼운 무게, 그리고 신뢰할 수 있는 구성 요소에 대한 필요성은 항공기 장치, 조종실 집합, 레이더 하우스,다른 구조 부품.
전자제품 및 소비재: 다이 주름은 노트북, 스마트 폰, 전기 도구, 라우터 및 가전 (예를 들어,손전등)EMI/RFI 보호 기능도 중요합니다.
산업 기계: 펌프 하우징, 수압 조리장, 밸브 몸, 기어와 같은 견고한 부품 제조에 사용됩니다.고 내구성 및 차원 안정성을 요구하는 중장비 부품.
다른 응용 분야: 또한 의료 장치 (수리장, 하우스), 건설 하드웨어 (프로, 잠금) 및 소비 제품 (전기 도구 하우스, 장난감 모델) 에서 널리 사용됩니다.
산업
전형적 사용법
일반 재료
자동차
변속기 케이스, 엔진 블록, 브래킷, 구조 부품
알루미늄, 마그네슘, 아연
항공우주
항공기 장착장치, 조종실 조립장치, 레이더 하우스
알루미늄, 마그네슘
전자/소비자
노트북용 케이스, 라우터용 케이스, 손전등용 케이스35, 전기 도구용 케이스
아루미늄, 마그네슘
산업
펌프 가구, 수압 조리장, 밸브 몸체, 기어
알루미늄, 아연, 구리
의학적
기계장치, 수술용 기기 손잡이
알루미늄, 아연 (특정 등급)
주사 주사용 재료 선택
재료의 선택은 부품의 특성, 비용 및 적용 가능성에 크게 영향을 미칩니다. 일반적인 다이-가스트 금속에는 다음이 포함됩니다.
진크 합금: 탁월한 유연성, 충격 강도 및 접착 용이성을 제공합니다. 그들은 얇은 벽과 복잡한 모양에 적합합니다. 종종 자동차, 하드웨어 및 소비재에 사용됩니다.
알루미늄 합금: 좋은 강도 중량 비율, 우수한 부식 저항성 및 높은 열 및 전기 전도성을 제공합니다. 자동차, 항공 우주,그리고 전자 산업.
마그네슘 합금: 주사 주사용으로 사용할 수있는 가장 가벼운 구조 금속. 좋은 강도-중량 비율과 우수한 가공성을 제공합니다. 무게 절감이 중요한 응용 프로그램에서 사용됩니다.,노트북 케이스, 자동차 부품)
구리 합금: 높은 강도, 뛰어난 마모 저항성, 그리고 좋은 부식 저항성을 제공합니다.그들은 우수한 전기 및 열 전도성을 가지고 있지만 더 높은 가출 압력과 온도를 필요로합니다.전기 부품, 기어 및 해상 하드웨어에 사용됩니다.
주사 주사 가공 의 설계 고려 사항
제조성을 위한 설계 (DFM) 는 성공적 인 주름 주름에 매우 중요합니다.
드래프트 앵글:가벼운 드래프트 각도 (일반적으로 1-3°) 를 배출 방향과 평행한 벽에 장착하여 부품의 제거를 용이하게하고 견인 흔적을 방지합니다.
균일 벽 두께:균일한 냉각과 굳어지는 것을 촉진하기 위해 일관된 벽 두께를 목표로하고, 부도성, 왜곡 또는 싱크 마크와 같은 결함을 최소화합니다.
껍질과 필레:큰 두께 를 추가 하지 않고 강도 와 딱딱성 을 높이기 위해 갈비뼈 를 사용 한다. 필레트 (둥근 안쪽 각) 는 스트레스 농도 를 줄이고 금속 유동 을 개선 한다.
분단선과 플래시:분단선 은 두 조각 반이 만나는 곳 이다. 디자이너 는 시각적 영향 을 최소화 하고 가꾸기를 단순화 하기 위해 그 위치 를 고려 해야 한다.플래시는 분단선에서 빠져나올 수 있는 얇은 물질 층으로 제거되어야 합니다..
불필요한 복잡 함 을 피 하라주사 주사기는 복잡성 에서 탁월 한 반면, 가능한 경우 설계 를 단순화 하는 것 은 주사 비용 을 줄이고 생산 효율성 을 향상 시킬 수 있다.
주사 주사 의 한계 와 어려움
장점 에도 불구하고, 다이?? 은 몇 가지 한계 를 가지고 있다.
높은 초기 비용:도형 의 제조 는 복잡 하고 비싸기 때문 에, 주로 대량 생산 을 위해 경제적 인 것 이다.
뚫림성:고속 주사 는 주사물 안 에 공기를 붙잡아 내부 가공성 을 초래 할 수 있다. 이것은 부품 의 강도에 영향을 미치고 압력 꽉 막는 것을 막을 수 있다.진공 보조 도형 같은 기술로 이 문제를 완화 할 수 있습니다..
물질적 제한:주로 낮은 녹는 지점의 비철금속에 제한되어 있습니다. 철금속은 높은 녹는 지점과 관련 된 도어 손상으로 인해 매우 도전적입니다.
부품 크기 제한:큰 부품이 존재하지만, 기계 크기와 클램핑 힘에 의해 제한되어, 다이 鋳 될 수있는 부품의 크기에 실질적인 제한이 있습니다.
정비 필요:이 과정은 플래시, 러너 및 스프루를 생성하여 2차 작업에서 제거해야합니다.
주사조각 의 미래 추세 와 혁신
다이 주름 산업은 몇 가지 주요 추세와 함께 계속 진화합니다.
자동화 및 산업 4.0: 로보틱스와 사물인터넷 (IoT) 의 통합을 증가시키는 것실시간 데이터 모니터링은 예측 유지 및 프로세스 최적화를 향상시킵니다..
첨단 합금 및 프로세스 제어: 향상 된 특성 (예를 들어, 더 높은 강도,더 나은 열 성능) 과 품질을 향상시키고 결함을 줄이기 위해 더 정교한 프로세스 제어 시스템.
더 크고 더 많은 구조 구성 요소: 자동차 산업의 가벼운 무게에 대한 추진은 매우 큰 구조적 주름 주름 (예를 들어,EV 배터리 트레이와 하체용 기가 캐스팅).
지속가능성: 에너지 효율적인 기계에 초점을 맞추고, 금속 폐기물의 재활용 (리너, 스프루, 폐기된 부품은 종종 재 녹여집니다),그리고 환경 친화적인 윤활료와 방출 물질을 개발합니다..
CNC 턴: 응용 및 장점에 대한 포괄적 인 가이드
CNC 턴링의 소개
CNC (컴퓨터 수치 제어) 턴링은 고정된 절단 도구가 물질을 제거하는 동안 작업 부품을 회전함으로써 고 cilindric 부품을 만드는 근본적인 빼기 제조 프로세스입니다.기존의 수동 가동 턴과 달리, CNC 턴링은 컴퓨터 프로그램 된 명령어 (G 코드) 에 의존하여 특별한 정확성과 반복성을 가진 도구의 움직임을 제어합니다.이 자동화 는 회전 부품 의 생산 에 혁명적 인 변화를 가져왔다, 항공우주, 자동차, 의료, 그리고 수많은 다른 산업에 걸쳐 현대 제조의 초석이 됩니다.이 과정은 특히 높은 차원 정확도를 가진 부품을 생산하는 데 적합합니다., 탁월한 표면 완공, 그리고 수동적인 방법으로 달성하기 어려운 복잡한 기하학.
CNC 회전 과정: 기술적 개요
그 핵심은, CNC 회전 작업은 간단한 원칙에 따라 작동합니다: 작업 조각은 회전하는 턱에 고정되고, 회전하지 않는 절단 도구는 재료 제거를 위해 여러 축을 따라 정확하게 움직입니다.현대 CNC 회전 센터는 이 기본 설정을 훨씬 이상으로 발전했습니다, 종종 살아있는 도구, 여러 스핀들, 그리고 프레싱과 드릴링과 같은 2차 작업을 통합하여 매우 다재다능한 가공 플랫폼이됩니다.
주요 구성 요소 및 작동:
CNC 톱니바퀴는 여러 가지 중요한 구성 요소로 구성됩니다. 주요 스핀드는 작업 부품을 회전합니다.종종 최적의 절단을 위해 토크 감지 기능을 포함 할 수있는 정교한 시스템으로 제어되는 변동 속도. 턱 (예를 들어, 자동 턱 또는 턱 턱) 는 작업물을 잡습니다. 도구 탑은 여러 절단 도구를 보유하고 자동으로 위치를 표시 할 수 있습니다.절단하지 않는 시간을 크게 줄이는 것절단 도구 자체는 각종 금속과 플라스틱의 가공에 견딜 수 있도록 단단한 재료로 만들어집니다. 이러한 부품의 움직임은 CNC 컨트롤러에 의해 제어됩니다.기계 명령어로 변환된 디지털 디자인 (CAD) 데이터를 해석하는 장치 (G 코드), 도구가 정확히 프로그래밍 된 경로를 따르는 것을 보장합니다.
고급 변형과 통합:
기본 두 축 회전 (지름 과 길이를 제어 하는) 은 종종 시작점 이 될 뿐이다. 많은 현대 기계 들 은 통합 된 기능 을 갖춘 회전 센터 를 사용 한다.스위스형 lathes (또는 스위스 나사 기계) 는 가이드 부싱을 사용하여 절단 작업에 매우 가까운 예외적인 지원을 제공합니다., 매우 밀접한 허용량으로 길고 날씬하고 복잡한 부품에 이상적입니다. 다자 축 회전 센터는 회전, 프레싱 (타워에 살아있는 회전 도구에 의해 구동), 파리,그리고 터킹또한, CNC 회전 작업은 종종 다른 프로세스와 통합됩니다. 예를 들어,회전 부품은 다양한 표면에 추가 복잡한 프레싱 작업을 위해 5 축 가공 센터로 전송 될 수 있습니다..
CNC 회전 부품 의 주요 장점
CNC 토닝은 정밀 부품 제조에 대한 광범위한 채택을 설명하는 매력적인 혜택 세트를 제공합니다.
예외적인 정확성 및 반복성: CNC 회전이 지속적으로 매우 긴 허용량을 유지할 수 있습니다. 생산 라인 내의 모든 부분이 사실상 동일하다는 것을 보장합니다.이것은 적합성과 기능이 가장 중요한 집합의 구성 요소에 매우 중요합니다.이 과정은 인간의 오류를 최소화하고 높은 차원 정확성을 가진 부품을 생산합니다.
우수한 표면 완화: 이 과정은 기계에서 바로 매우 부드러운 표면 완화를 달성 할 수 있으며, 종종 2차 완화 작업의 필요성을 줄이거나 제거합니다.미세한 가공 경과 및 제어 된 매개 변수와 같은 기술 이 품질 에 기여.
높은 생산 효율성 및 속도: 한 번 프로그래밍 및 설정 된 CNC 턴은 밤과 주말을 포함하여 오랜 시간 동안 감시받지 않고 작동 할 수 있습니다.자동 도구 교환기와 원자재의 연속적인 충전을 위한 막기 공급 장치와 같은 기능들은 효율성을 더욱 향상시킵니다., 대량 생산과 빠른 생산에 이상적입니다.
복잡한 부품에 대한 비용 효율성: 초기 설정 및 프로그래밍에 투자가 필요하지만, CNC 회전이 특히 중~대량에서 복잡한 부품에 대해 매우 비용 효율적입니다.육체적 노동의 감소, 최소한의 재료 낭비 (최적화 된 도구 경로) 를 통해, 그리고 하나의 설정에서 부분을 완료 할 수있는 능력은 부품 당 비용을 크게 낮추고 있습니다.
재료 다재다능성: CNC 회전으로 다양한 재료를 처리할 수 있습니다. 일반적인 플라스틱과 알루미늄에서 티타늄과 인코넬과 같은 도전적인 이국적인 합금,그리고 스테인리스 스틸과 구리 합금이것은 제조업체가 응용 프로그램의 기계적, 열적 또는 화학적 요구 사항에 최적의 재료를 선택할 수 있습니다.
근로량 감소 및 안전성 향상: CNC 회전 자동화 성격은 절단 과정에 직접적인 운영자의 참여를 최소화합니다. 운영자는 주로 설정, 모니터링,그리고 품질 관리, 움직이는 절단 도구에 대한 노출과 관련 안전 위험을 줄입니다.
측면
CNC 회전
CNC 밀링
스위스형 회전장
주요 부분 기하학
회전형, 원통형, 대칭형
프리즘, 복잡한 3D 윤곽
길고 가늘고 복잡한 미니어처 부품
작업 부위의 움직임
회전
고정식
회전 및 축적으로 이동
도구 움직임
X축과 Z축을 따라 선형 이동
X, Y, Z 방향으로 움직이고 자주 회전합니다 (다중축)
주로 도구의 광선 및 축적 움직임
이상적 인 적용
셰프트, 부싱, 롤러, 핀, 노즐
가구, 브래킷, 폼, 엔진 블록
수술용 나사, 시계 부품 및 연결 핀
핵심 강점
회전 대칭을 위한 높은 효율과 정확성
복잡한 3D 모양에 대한 비교할 수 없는 유연성
아주 작고 복잡한 부품에 대한 극도의 정확성
CNC 회전 부품의 주요 응용
다재다능한 CNC 턴링은 다양한 산업에서 필수적입니다.
자동차 산업: 엔진 부품 (예를 들어, 피스톤, 캠 샤프트, 캔크 샤프트), 변속기 부품 (예를 들어, 기어, 샤프트), 서스펜션 부품 (예를 들어, 부싱,넥타이 막대기)전기차로의 전환은 전기 모터와 배터리 시스템에서 새로운 유형의 정밀 회전 부품에 대한 수요를 창출했습니다.
항공우주 및 국방: 최고 수준의 정확성, 신뢰성 및 성능을 요구합니다. CNC 턴링은 착륙 기어 부품, 엔진 터빈 샤프트,미사일 안내 시스템 부품, 고강도, 종종 이국적인 티타늄과 니켈 기반 초연금과 같은 재료로 된 수압 시스템 피팅.
의료 및 외과용 장치: 생체 호환성 물질 (예를 들어, 스테인리스 스틸 316L, 티타늄) 과 예외적인 표면 완공이 필요합니다.허프 관절 줄기, 외과 기기 손잡이, 진단 장비의 부품.
전자제품 및 소비재: 다양한 장치에 대한 커넥터, 소켓, 반도체 부품, 손잡이 및 하우징과 같은 정밀하고 종종 소형 구성 요소를 생산합니다.플라스틱과 비철금속을 다루는 능력은 여기서 핵심입니다..
산업용 기계: 내구성, 마모 저항성,그리고 정확한 차원으로 안정적인 작동을 보장합니다..
CNC 회전용 재료 선택
재료의 선택은 부품의 기능, 비용, 가공 가능성 및 필요한 표면 치료에 직접적으로 영향을 미치기 때문에 중요합니다.
금속:이것은 가장 흔한 범주입니다.
알루미늄 합금 (예를 들어, 6061, 7075): 가벼운 무게, 좋은 강도-중량 비율, 우수한 가공성 및 부식 저항성으로 인기가 있습니다. 자동차, 항공우주,소비자 전자제품.
스테인리스 스틸 (예를 들어, 304, 316): 뛰어난 부식 저항성, 높은 강도 및 내구성으로 선택됩니다. 의료 기기, 식품 처리 장비 및 해상 애플리케이션에 필수적입니다.
티타늄 합금: 탁월한 강도/중량 비율, 높은 부식 저항성, 그리고 생물 호환성을 제공합니다.기계에 더 도전하지만.
구리 및 구리: 우수한 전기 및 열 전도성, 자연적 인 부식 저항성 및 좋은 가공 가능성으로 평가됩니다. 전기 부품, 배관 장치,그리고 장식용 용도.
합금 강철 및 도구 강철: 기어, 도구 및 고 스트레스 기계 부품과 같은 높은 강도, 경화 및 마모 저항을 요구하는 부품에 사용됩니다.
플라스틱:공학용 플라스틱도 종종 가공된다.
델린 (POM), 나일론 (PA) 및 PEEK는 전기 단열, 낮은 마찰, 화학 저항, 또는 무게가 우려되는 (예: 베어링, 단열,밀봉).
최적화된 CNC 턴링을 위한 설계 고려 사항
CNC 회전 과정을 염두에 둔 부품 설계 (Design for Manufacturability - DfM) 는 비용을 크게 절감하고 품질을 향상시키고 납품 시간을 단축할 수 있습니다.
날카로운 안쪽 구석 을 피하라:턴 도구는 둥근 삽입 끝을 가지고 있으며, 내부 모서리에 반경을 만듭니다.설계자는 특수 도구와 더 높은 비용을 피하기 위해 일반적인 도구와 일치하는 표준 내부 각 반지름을 지정해야합니다..
표준화 기능:표준 스레드 크기, 굴레 너비 및 샴퍼 각도를 사용하면 표준, 쉽게 사용할 수있는 도구가 사용할 수 있습니다.
벽 두께 를 고려 해 보십시오.매우 얇은 벽은 절단 힘이나 턱 클램핑 도중 기울어질 수 있으며, 차원 불확정성과 진동으로 이어진다. 견고한 벽 두께를 유지하는 것은 가공성을 향상시킨다.
설정 변경을 최소화:최소한의 세팅으로 완성될 수 있는 부품을 설계하는 것 (예를 들어, 다시 튀김을 필요로 하는 기능을 피하는 것) 은 가공시간과 잠재적 오류를 줄인다.
용도 를 현명 하게 지정 하십시오.부적절하게 긴 tolerances를 적용하고 전체 부분에서 초미세한 표면 마무리 요구 사항은 가공 속도가 느려지고 추가 마무리 단계로 인해 비용을 크게 증가시킵니다.그리고 검사시간을 늘렸습니다.- 기능적으로 중요한 경우에만 정밀도를 적용합니다.
CNC 회전 의 미래
CNC 토닝의 진화는 자동화, 정확성, 연결성 및 유연성을 더욱 높이는 데 초점을 맞추고 있습니다.
자동화와 IoT 증대: 로봇 부품 부하/부하 및 대형 램프 꺼 제조 시스템의 통합이 점점 더 일반화되고 있습니다.사물 인터넷 (IoT) 센서는 기계 상태를 모니터링합니다., 도구 마모 및 프로세스 안정성 실시간으로 예측 유지보수 및 계획되지 않은 다운타임을 최소화 할 수 있습니다.
첨단 소프트웨어와 시뮬레이션: 정교한 CAD/CAM 소프트웨어는 계속 발전하여 보다 복잡한 도구 경로 생성 및 설계에서 생산까지 원활한 통합을 가능하게합니다.가공 과정의 가상 시뮬레이션은 어떤 금속도 잘라지기 전에 오류를 감지하고 매개 변수를 최적화하는 데 도움이됩니다.
하이브리드 제조: CNC 회전과 첨가 제조 (예: 레이저 금속 퇴적) 의 조합이 나타나고 있습니다.이것은 전형 빈 위에 복잡한 특징을 구축하고, 그 다음 돌림과 함께 높은 정밀도로 완료 할 수 있습니다부품 설계 및 수리에 새로운 가능성을 열어줍니다.
지속가능성 집중: 기계의 에너지 효율을 향상시키고, 재료 낭비를 최소화하기 위해 도구 경로를 최적화하고, 금속 칩과 냉각액의 재활용을 개선하기 위한 노력이 증가하고 있습니다.
최첨단 기술을 위한 혁신적인 제조: 3D 레이저 스캔 시스템 구성 요소 사례 연구
정밀 CNC 가공으로 RS100-RTK 모바일 매핑 시스템용 핵심 회전 어셈블리의 신속한 프로토타입 제작을 가능하게 함
프로젝트 개요
정보
세부 정보
산업
지리 공간 매핑 / 모바일 측정 시스템
제품
회전 레이저 스캔 헤드 하우징
과제
650,000 pts/sec 스캔, 360°×285° FOV 정렬을 위한 초정밀 회전 균형, 열적 안정성
프로세스
동적 밸런싱을 이용한 5축 CNC 터닝/밀링
재료
알루미늄 7075-T6 (강도 대 중량비에 대한 항공우주 등급)
표면 처리
경질 아노다이징 (Type III, 50μm), EMI 차폐 준비
수량
1 (기능성 프로토타입)
리드 타임
10 영업일
고객 및 제품 정보
이 전문 및 산업 수준의 3D 레이저 스캔 시스템은 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기술을 활용하는 모바일 3D 레이저 스캔 시스템의 선구자입니다. RS100-RTK 시스템은 SLAM과 RTK 차등 측위 기능을 결합하여 GNSS가 없는 환경과 실외 환경 모두에서 cm 수준의 정확도를 제공하는 자사의 주력 제품입니다.
이 사례 연구는 회전 레이저 스캔 헤드 하우징, 즉 다음을 가능하게 하는 핵심 구성 요소에 중점을 둡니다.
초당 650,000 포인트 데이터 획득
120미터 측정 범위
360°×285° 초광각 시야
통합 RTK 보정 기능
하우징은 모바일, 백팩, UAV 및 차량 플랫폼에서 안정적인 작동을 보장하면서 1cm 상대 정확도를 유지하기 위해 정밀 제조가 필요했습니다.
올바른 제조 방법 선택
이 중요한 회전 구성 요소에 대해 여러 제조 접근 방식이 평가되었습니다.
투자 주조: 광학 정렬 기능에 필요한 정밀도를 달성할 수 없음
적층 제조(금속 3D 프린팅): 불충분한 표면 품질 및 치수 안정성
5축 CNC 터닝/밀링: 타의 추종을 불허하는 정밀도, 회전 대칭 최적화 및 ±0.01mm 공차 유지를 위해 선택됨
5축 CNC 터닝/밀링이 이상적인 이유:
단일 설정 가공: 재배치 없이 완전한 제작으로 동심도 보장
더 어렵지 않고 더 똑똑한 제조: 리다르 센서 하우징에 대한 전환 사례 연구
정밀 CNC 가공이 고성능 LiDAR 센서 인클로저의 신속한 프로토타입 제작을 가능하게 한 방법
프로젝트 개요
정보
세부 정보
산업
자율 시스템 / 환경 매핑
제품
LiDAR 센서 하우징 (프로토타입)
과제
복잡한 반원형 스캐닝 개구부, 정밀 장착 기능, 열 관리, EMI 차폐 요구 사항
프로세스
5축 CNC 터닝/밀링
재료
알루미늄 6061-T6 (높은 강도 대 중량비, 우수한 열 전도성)
표면 처리
경질 아노다이징 (Type III), 화학 필름 (Alodine)
수량
1 (기능성 프로토타입)
리드 타임
8 영업일
고객 및 제품 정보
고객은 자율 산업 차량을 위한 첨단 환경 매핑 시스템을 개발하는 혁신적인 스타트업입니다. 현장 테스트 및 투자자 시연을 위해 차세대 LiDAR 센서 하우징의 단일 기능성 프로토타입을 제작할 제조 파트너가 필요했습니다.
하우징은 다음을 수용해야 했습니다:
광각 레이저 방출 및 수신을 위한 270° 개방형 링 디자인
광학 부품을 위한 정밀 장착 표면 (±0.025mm 공차)
내부 전자 장치에서 열을 발산하기 위한 열 관리 기능
신호 무결성을 위한 EMI/RFI 차폐 호환성
산업용 환경 밀봉 (IP67 등급)
올바른 제조 방법 선택
복잡한 형상을 가진 이 프로토타입 하우징의 경우, 여러 제조 방법이 고려되었습니다:
3D 프린팅 (금속): 복잡한 모양을 만들 수 있지만 광학 장착 기능에 대한 정밀도가 부족하고 상당한 후처리가 필요했습니다.
기존 가공: 여러 설정을 필요로 하여 오류 위험과 리드 타임이 증가했습니다.
5축 CNC 터닝/밀링: 단일 설정으로 완전한 가공을 가능하게 하여 정밀도를 유지하면서 회전 및 각주 기능을 효율적으로 생산했습니다.
5축 CNC를 선택한 이유:
단일 설정 생산: 재배치 없이 모든 기능을 완료하여 정확성 보장
우수한 표면 품질: 환경 밀봉에 필요한 마감 처리 달성
재료 특성: 알루미늄 6061은 이상적인 열적 및 기계적 특성을 제공
빠른 처리: 8일 배송으로 공격적인 개발 일정 충족
하우징 제조의 주요 과제 및 해결책
1. 반원형 개구부 정밀도
과제: 270° 개방형 링 구조에서 정확한 반경 및 표면 마감 유지
해결책: 단일 작업에서 5축 가공을 위한 완전한 접근을 허용하는 맞춤형 고정 장치 설계
2. 열 관리 통합
과제: 구조적 무결성을 손상시키지 않으면서 열 발산 기능 통합
해결책:
최적화된 핀 디자인: 최대 표면적을 위해 다양한 두께의 냉각 핀 가공
통합 열 인터페이스: 내부 부품과의 최적의 접촉을 위한 정밀 가공 평탄도
3. 다기능 베이스 섹션
과제: 최소 공간에 여러 인터페이스 유형 통합:
전원 커넥터 포트
데이터 전송 인터페이스 (이더넷, USB-C)
내부 PCB용 장착 지점
환경 밀봉 표면
해결책:
맞춤형 툴링: 복잡한 포트 가공을 위한 마이크로 툴
순차적 작업: 생산 중 구조적 안정성을 유지하기 위한 전략적 가공 시퀀스
4. 표면 처리 호환성
과제: 환경 보호 및 EMI 차폐 요구 사항 모두 충족
해결책:
경질 아노다이징: 내식성 및 내구성 있는 표면 제공
선택적 마스킹: 처리 중 중요한 장착 표면 보호
전도성 인터페이스 준비: 향후 EMI 차폐 솔루션과의 표면 처리 호환성
품질 검증 및 테스트
단일 프로토타입임에도 불구하고 하우징은 엄격한 검증을 거쳤습니다:
치수 검증:
모든 중요한 기능의 CMM 검사
복잡한 곡률의 광학 스캔
기능 테스트:
광학 부품과의 핏 체크
열 사이클 테스트 (-20°C ~ +65°C)
예비 IP67 테스트 검증
표면 품질 분석:
밀봉 표면의 거칠기 측정
코팅 두께 검증
고객 피드백 및 향후 응용 분야
프로토타입은 고객의 기대를 뛰어넘었습니다:
모든 내부 부품과의 완벽한 첫 번째 핏
현장 테스트에서 우수한 열 성능
투자자에게 성공적인 시연, 다음 자금 조달 라운드 확보
고객은 다음 사항에 대한 논의를 시작했습니다:
생산 버전의 제조 가능성 설계 (DFM) 최적화
확장된 현장 테스트를 위한 소량 생산 (50-100개)
유사한 플랫폼 설계를 사용하는 추가 센서 변형