The manufacturing process of components in different industries doesn't just start immediately. It requires the prototypes to be manufactured first.

Prototypes are a crucial part of the development stage when it comes to manufacturing metal prototypes. Some of the aspects to consider are featured in the guide below. So, let's read on.

What is a Metal Prototype?

Metal prototyping consists of creating a sketch of the metal product, which is done before starting the production. The designers test these models and, if required, update them.

Metal prototyping is a crucial process in most of the industries and it offers various advantages.

When Would You Choose Metal for Prototyping

Metal prototypes are created to check their functionality and performance. It is important to align them with the process of production.

Metal prototyping supports cost-efficiency and smooth development which helps to transform metal prototypes in the actual part.

Normally, plastics are chosen for prototyping but it is challenging to transform plastics into metals, and hence, converting metal models into metal parts is easier.

Vantaggi dei prototipi in metallo

Metal prototypes have multiple benefits, and some of these are as follows:

• Metal prototypes have a high strength. Metals like stainless steel have a high hardness, which ensures high yield strength. These prototypes are durable and can withstand multiple conditions.
• Metals have high melting points, and they do not degrade over a period of time.
• Metal is cheaper compared to plastic when applied in different applications.
• Metal parts are aesthetically appealing and also compatible with finishing methods.
• Metal prototypes offer versatility; they can be subjected to a wide range of processes and, hence, it is compatible with multiple applications.

Common Metals Used in Rapid Prototyping

Prototipazione rapida uses two of the most common metals, which are aluminum and steel. Other than these metals, other metals like copper, chrome, magnesium, and copper are also used.

Titanium is a metal that offers high strength and density, as well as a high melting point. Aluminum is also lightweight and offers high machinability. It even has multiple advantages which include scalability, corrosion resistance, and high electrical and thermal conductivity.

Magnesium alloys are also used for producing metal prototypes, and they can be used in applications that need low weight density and high thermal conductivity.

Steps of Making Metal Prototypes

The steps for making metal prototypes are the following:

• The first stage is the stage of designing; a sketch of the model is created either on paper or in the software. The CAD software is used for creating the visualization of prototypes.
• Select the metals you want to have the prototypes manufactured for, you have to choose depending on the application and properties you need.
• Choose the manufacturing process based on the lead time, cost, and the rolling method.
• Manufacture prototype through the selected process of manufacturing.
• Now, test and evaluate if it meets the required specifications and update accordingly.

How Do You Make a Metal Prototype?

There are different fabrication processes for making metal prototypes, and some of these processes are as follows:

Lavorazione CNC

Lavorazione CNC uses the process of CNC machines for manufacturing metal prototypes.

CNC machines use a subtractive process of manufacturing, removing metal, and then achieving the required shapes of the component. CNC machining is compatible with metals like aluminum, zinc, steel, and magnesium.

Stampa 3D

Stampa 3D is an efficient method for manufacturing metal prototypes. The process of 3D printing is an additive process that involves manufacturing components layer by layer.

It uses different technologies like DMLS and SLM. Using laser beams, they can create layers of parts using different metal powders. CAD design inputs to attain the required designs and helps achieve complex shapes and detailed features.

Lavorazione della lamiera

Sheet metal prototyping is used for manufacturing parts using different processes. The process involves cutting, deforming, and assembling the sheet metal parts.

The process uses sheet metal plates on a flatbed to cut the shapes and achieve the required parts.

The process of sheet metal fabrication involves laser cutting, punching, bending, and welding. It can help create prototypes consisting of brackets, enclosures, and other parts.

Fusione di metalli

The process of metal casting is pouring molten metal into the molds, which have cavities, and creating the required shapes. Once the liquid metal material is solidified, the desired prototype is achieved. It is an efficient method of producing components of different shapes.

Estrusione di alluminio

Aluminum extrusion allows the creation of properties with the dies, which can produce parts in a longer shape. These parts are cut to the required length after being extruded.

Aluminum extrusion is mostly opted for high-volume production but is also used for creating metal prototypes. Parts like brackets, joints, and metal bars are also manufactured.

Considerations for Making Metal Prototypes

When making metal prototipi, some of the considerations are as follows:

Qualità

The quality of the metal prototype is compared with the final production, and hence, it is important to ensure that the quality of the prototype is up to the mark. It offers durability and ensures the desired surface finish.

Scopo

The purpose of metal prototypes is based on the product development stages; every stage has a specific functional requirement and desired features. It determines the prototype quality and impacts the function of the prototypes as well.

Parte Complessa

The features of the prototype and its design complexity impact the selection of the process. Every process offers a different type of complexity. Stampa 3D offers a suitable process for complex components and CNC machining for parts with tight tolerance.

Quantità

The prototype parts you require must be considered, too, when selecting the method for fabrication. Some processes are meant for less volume, and some for high volume.

Cost/Budget

When choosing the prototyping process for metal parts, make sure to consider the time and money that is spent on the manufacturing. Select the metal prototype process based on the budget you have.

Applications of Metal Prototype

Metal prototypes have various applications, and some of these are as follows:

Functional Testing: Metal prototypes are suitable for testing the durability and mechanical properties of the parts by subjecting them to real-world applications.

Structural Testing: Metal prototypes are also evaluated by subjecting them to heavy loads to check their load-bearing capacity.

Tooling: Prototypes for tools and molds are also manufactured to test them.

Conclusione

Understanding everything about metal prototyping is very important so that you can achieve the required components with no defects when you head to the final production.

Noi di DEK offer you the opportunity to have metal prototypes created with complex shapes and features on an affordable budget. So, get in touch with us to have your hands on these prototypes.

Domande frequenti

What are the methods for manufacturing metal prototypes?

The different methods for metal prototype manufacturing are CNC machining, 3D printing, sheet metal fabrication, and aluminum extrusion.

What is the purpose of metal prototyping?

The purpose of metal prototyping is to create models of the components that are to be used in different applications. Testing these prototypes helps to make improvements.

What materials are suitable for metal prototyping?

The metals suitable for prototyping metal parts are aluminum, titanium, copper, and stainless steel.

I metalli sono versatili e, pertanto, vengono utilizzati in varie applicazioni. Esistono diversi tipi di metalli, tra cui metalli ferrosi e non ferrosi.

La guida che segue fornisce una visione dettagliata dei diversi tipi di metalli non ferrosi. Se volete conoscere questi metalli, l'articolo che segue li analizza.

Che cos'è il metallo non ferroso?

I metalli non ferrosi sono metalli che non contengono ferro e ferro. Pertanto, tutti questi metalli puri sono noti come non ferrosi, ad eccezione del ferro.

Questi metalli sono costosi ma offrono proprietà eccellenti come la resistenza alla corrosione e alla ruggine, la facilità di lavorazione e l'assenza di magnetismo.

I metalli non ferrosi sono riciclabili e consumano meno energia quando vengono riciclati. Le eccellenti proprietà dei metalli non ferrosi inducono i produttori a ignorarne il costo.

Esistono molti tipi di metalli preziosi e non preziosi che rientrano nella categoria dei metalli non ferrosi.

Storia dei metalli non ferrosi

Metalli non ferrosi sono quei metalli che sono stati i primi a essere utilizzati dall'uomo.

Grazie alla loro mancanza di corrosione, furono adottati dall'uomo e il primo materiale non ferroso scoperto fu il rame. Gli esseri umani appresero le tecniche di stampaggio e forgiatura utilizzando il rame.

Dopo l'età del rame, il rame fu legato con lo stagno per produrre il bronzo. L'uomo ha utilizzato i metalli non ferrosi per molto tempo e nel 5000 a.C. ha ideato nuovi metodi per la produzione del bronzo.

Il rame veniva legato fondendolo e mescolandolo con metalli come l'arsenico e lo stagno. Qui finì l'età della pietra e iniziò l'età del bronzo.

Dopo la scoperta del bronzo, dell'argento e dell'oro, si cominciarono a realizzare ornamenti con questi metalli invece che con la pietra e il legno. Oggi i metalli non ferrosi sono utilizzati per i motori dei veicoli, per le posate, per gli ornamenti e per molte altre cose.

Processo di produzione dei metalli non ferrosi

I metalli non ferrosi vengono lavorati in tre modi molto diffusi: la microfusione, il processo a freddo del metallo e il processo di colata in sabbia.

I metalli non ferrosi sono noti per la loro elevata conducibilità, la resistenza alla corrosione e alla ruggine e le proprietà non magnetiche. Sono adatti alla produzione di componenti metallici e persino di parti strutturali.

Questi metalli vengono raffinati con l'elettrolisi e, al momento della colata, i produttori li aggiungono alla ghisa per creare ghisa con proprietà migliori.

Tipi di metalli non ferrosi e loro proprietà uniche

Di seguito vengono illustrati i diversi tipi di metalli non ferrosi e le loro proprietà.

Alluminio

È un tipo di metallo non ferroso molto importante, leggero e facile da lavorare. È utilizzato come metallo di base in molte leghe ed è anche molto conveniente.

Alluminio è utilizzato in molte applicazioni come aerei, automobili, telai di biciclette, lattine di bevande e yacht.

Titanio

Titanio ha una resistenza senza soluzione di continuità e non si corrode. Il titanio è altamente resistente e viene utilizzato in applicazioni legate al settore aerospaziale, sportivo, medico e agricolo.

Rame

Rame ha leghe come l'ottone e il bronzo e viene utilizzato in molte applicazioni. Viene utilizzato negli scambiatori di calore e nei contenitori per il riscaldamento, grazie alla sua elevata conducibilità termica. Si usa anche per produrre fili, coperture e utensili da cucina.

Bronzo

Bronzo è un materiale malleabile e leggero che presenta un'elevata resistenza alla corrosione. Offre inoltre un'eccellente resistenza e può essere piegato e tagliato con estrema facilità. Il bronzo viene utilizzato per i rivestimenti delle case, le grondaie, l'elettronica e la segnaletica esterna.

Ottone

Ottone è una lega di zinco e rame ed è composta da altri metalli come il nichel e lo stagno. È molto resistente e offre un'elevata connettività termica ed elettrica. È utilizzato in campane, trombe, utensili, cuscinetti, parti idrauliche e valvole.

Zinco

Leghe di zinco con il rame per la formatura dell'ottone e offre un'eccellente resistenza alla corrosione.

Viene utilizzato in molte applicazioni come guardrail, ponti sospesi, scambiatori di calore, tetti metallici e molto altro. Aiuta a disperdere il calore durante il processo di produzione della gomma.

Nichel

Il nichel è un metallo argenteo che offre un'eccellente tolleranza alla temperatura, tenacità e resistenza alla corrosione. Può acquisire caratteristiche eccellenti se legato ad altri elementi. Viene utilizzato negli aeroplani, nelle attrezzature marine e nelle automobili.

Piombo

Il piombo è uno dei metalli non ferrosi più pesanti; è tossico e presenta rischi per la salute. È pesante e può essere scelto per parti resistenti alla corrosione. È denso e duttile, ma ha una scarsa conducibilità elettrica.

Viene utilizzato nella produzione di cavi elettrici, cinture di peso, serbatoi di acido e batterie.

Argento

L'argento è un metallo morbido e ha un aspetto lucido. Offre elevata malleabilità e conduttività. È utilizzato in molti settori industriali e viene scelto per la produzione di cuscinetti per motori, gioielli, stoviglie e altri tipi di componenti.

Oro

L'oro è un metallo non ferroso che presenta un'eccellente malleabilità. Offre resistenza alla corrosione e ha un'elevata duttilità. Non reagisce con altre sostanze chimiche. Viene utilizzato in gioielli come braccialetti, catene e anelli.

Tabella delle proprietà e delle applicazioni dei metalli non ferrosi

Differenze tra metalli ferrosi e non ferrosi

Metalli ferrosi hanno un'elevata quantità di ferro, mentre i metalli non ferrosi ne sono privi. I produttori scelgono i metalli ferrosi per la loro resistenza e durata e sono comunemente scelti dall'industria delle costruzioni.

I metalli non ferrosi, invece, sono resistenti alla corrosione e malleabili; per questo vengono scelti per la produzione di grondaie, tetti, gioielli, ecc.

Applicazioni comuni dei metalli non ferrosi

Le applicazioni più comuni dei metalli non ferrosi sono le seguenti:

• I tubi di rame sono utilizzati nelle tubature per il riscaldamento e l'approvvigionamento idrico.
• I cablaggi elettrici vengono realizzati con il rame, che offre un'elevata conducibilità elettrica.
• I materiali per tetti sono anche non ferrosi, in quanto offrono durata e resistenza alla corrosione.
• L'alluminio è scelto nell'industria aerospaziale per la sua resistenza e il suo peso.

Conclusione

I metalli non ferrosi sono ovunque e ogni componente ne è costituito. Se cercate componenti non ferrosi precisi e di alta qualità, potete contattarci a DEK.

Offriamo processi di produzione specializzati che utilizzano i migliori metalli non ferrosi per i vostri progetti.

Injection molding doesn't need any introduction as it has been catering to many industries for years. However, under the head of injection molding comes two very important terms: insert molding and overmolding.

If you are planning to start a new project and want to learn the difference between insert molding vs overmolding, the guide below is for you. So, let's read.

What is Insert Molding?

Insert molding is a process that assembles the plastic component with a metal insert. The plastic is injected into the mold. As soon as the plastic solidifies, the component and insert are assembled.

Insert molding is mostly used to create metal-attached plastic components. This process is commonly observed when creating fasteners so that they can help assist with assembling different products.

Benefits of Insert Molding

Insert molding offers various benefits, and the most important ones are discussed below:

• Injection molding is known for mass production. Hence, it offers the economics of scale when it comes to choosing the injection molding process.
• One can manufacture these components at a low cost. Moreover, the assembling process also simplifies, and the need for CNC machined components is eliminated, helping to save.
• The combination of metal and plastic materials enhances the performance of the components. The company has the benefits of both: the metal part allows the component to be made strong and stiff, and the plastic part helps reduce weight.

Limitations of Insert Molding

Insert molding has some limitations along with advantages, and these are as follows:

• Insert molding has a two-step manufacturing process; the first step requires manufacturing metal components and then the injection molding process for assembly. It increases the hassle of the process.
• The complexity of the component also increases, especially when the custom metal part is manufactured and hence the integration gets complex.

What is Overmolding?

Overmolding is a type of injection molding, but in this process, the molding takes place over another component, which is also made using stampaggio a iniezione.

The process combines different types of plastics to achieve functionality or aesthetics. It is used in screwdrivers for making their handles, toothbrushes or power drills.

Benefits of Overmolding

The benefits of overmolding are as follows:

• Overmolding allows designers to create components that have multiple materials, which help add properties and visual complexity.
• It doesn't require any adhesive to combine the materials because the molten materials are fused in the other part, which reduces cost and enhances durability.
• Overmolding helps mold soft seals in the components, and the seal forms a groove in the part where the o-ring can be installed.

Limitations of Overmolding

Some of the limitations of overmolding are as follows:

• Overmolded components are manufactured in two steps, which increases the manufacturing time and is expensive. It needs two tools or two-shot molds, which adds to the cost.
• The process of bonding two different materials with one another in an injection mold run leads to the chance of delamination.
• In cases where the appropriate temperatures are not maintained, this leads to a problem with bonding and durability.

Differences Between Insert Molding vs Overmolding

The section below highlights the differences between overmolding and insert molding in detail.

Processo

Insert molding consists of injecting just one shot of molten plastic, whereas overmolding requires two shots of molten plastic to be inserted.

Velocità

Insert molding takes time to mold another layer because the two pieces are manufactured separately. Hence, compared to overmolding, insert molding takes more time.

Overmolding is quick. It doesn't need two pieces to be manufactured separately, and direct molding takes place over the first product to create the second one.

Selezione del materiale

Overmolding doesn't need adhesive, and the selection of the material needs to be adequate enough to create a strong component.

Similarly, insert molding also doesn't need any additional fasteners as the metal components are already present in the mold.

Costo

Insert molding can help reduce the cost of assembling and can create thousands of parts in a single day. However, overmolding is expensive as it requires double steps.

Common Applications of Insert Molding vs Overmolding

There are many applications of insert molding and overmolding as they cater to versatile industries, and some of these are discussed below:

Automobile

In the automobile sector, the two processes allow the components to have a combination of plastic and metal parts. The process of manufacturing batteries, dash panels, handles, and knobs all use insert molding.

Cosmetics

Most of the equipment used in the cosmetics industry is made using overmolding and insert molding, as they help in enhancing the overall look of the products.

These methods help to create special surfaces of components composed of different colors. Some of the cosmetic products are makeup brushes, bottles of perfumes and even compact powders.

Elettronica

The placement of the rubber on the electrical wire is attained through insert molding. It creates coats on the electronic products and makes handling them safer.

How to Choose Between Insert Molding vs Overmolding for Your Project

When choosing between insert molding o sovrastampaggio for your projects, some of the considerations that you must keep in mind are highlighted here. It will help you make the relevant decisions.

Overmolding is suitable when thermoplastics and rubber are used, and multiple colored layers are used on the components. Moreover, the components do not need to be disassembled later on.

Insert molding is suitable where a prefabricated substrate is used, and the metals or computerized parts are contained in the substrate.

Conclusione

Understanding the differences between overmolding and insert molding is very important to make a relevant decision between the two processes and their selection. Hence, the guide above must have helped you in this regard.

If you are looking forward to having hands on the components made through the two processes, DEK can assist you.

Domande frequenti

What is TPE overmolding?

TPE overmolding is a process of injecting TPE into an existing plastic part.

Is insert molding the same as 2K injection molding?

Insert molding is composed of creating a secondary component on a substrate, 2K molding is a double shot injection molding that injects different materials in a mold with multiple chambers.

What is two-shot injection molding?

The shot injection molding process involves molding multiple parts using a single tool.

What are inserts in injection molding?

The inserts are metal parts that are used for manufacturing components by having molten plastic with it using injection molding.

I componenti lavorati richiedono processi secondari che ne migliorino la finitura superficiale e la funzionalità. Esistono diversi tipi di processi di finitura superficiale e, tra questi, anche l'e-coating è ampiamente adottato.

La guida che segue spiega cos'è l'e-coating, come si applica e quali vantaggi offre. Quindi, leggiamo qui di seguito.

Che cos'è l'E-Coating?

L'e-coating è un processo di finitura superficiale in cui i componenti vengono immersi in un bagno di una soluzione a base d'acqua contenente epossidica o vernice. Lo strato di vernice si attacca alla superficie fino a raggiungere il componente finito desiderato.

Come funziona l'e-coating？

Il processo di e-coating si articola in diverse fasi, illustrate di seguito.

Pulizia

I componenti da rivestire vengono prima puliti con sgrassanti, in modo da rimuovere sporco, impurità o olio, migliorando l'adesione del rivestimento.

Risciacquo

Dopo la pulizia del componente, assicurarsi di risciacquarlo in modo da rimuovere i residui dal componente.

Trattamento della superficie

La superficie del componente viene trattata con cromato o con rivestimento di fosfatoche migliora l'adesione e la resistenza alla corrosione. Si tratta di un processo in cui il componente viene stabilizzato per migliorare l'impatto del rivestimento.

Immersione nella soluzione

Il componente viene quindi risciacquato nuovamente con acqua deionizzata e poi immerso in un bagno di soluzione a base di acqua che contiene il rivestimento.

Elettroverniciatura

Ai componenti viene quindi applicata una corrente elettrica che crea attrazione tra le particelle e deposita il rivestimento sulla superficie.

Polimerizzazione e raffreddamento

Una volta effettuato il rivestimento, i componenti vengono mantenuti ad alta temperatura per l'indurimento, in modo che il rivestimento si indurisca e aderisca perfettamente alla superficie. Una volta raffreddati, i componenti sono pronti per l'uso.

Caratteristiche del rivestimento E

Il rivestimento elettronico presenta alcune caratteristiche che lo rendono adatto alle applicazioni:

• Offre una copertura uniforme e copre anche le aree difficili da raggiungere.
• Assicura una protezione contro la corrosione.
• Il componente rivestito è indurito e quindi resistente agli urti, all'usura e alle scheggiature.
• Le soluzioni a base d'acqua utilizzate per l'e-coating garantiscono il rispetto dell'ambiente.

Vantaggi e svantaggi dell'E-Coating

L'e-coating presenta sia vantaggi che limiti, evidenziati nella sezione seguente:

Vantaggi

• Il processo di e-coating è economicamente vantaggioso. Se vengono rivestiti componenti in grandi volumi, offre economie di scala.
• È un processo molto semplice e può essere eseguito molto rapidamente.
• Crea uno strato sottile sui componenti, che garantisce la precisione.
• Grazie alla scarica elettrica, le particelle si attaccano alla superficie in modo uniforme e creano uno strato uniforme.
• I componenti trattati con e-coating sono facili da pulire e da mantenere.
• È un processo ecologico e può essere sottoposto a riciclo.

Svantaggi

• Poiché l'e-coating viene scelto soprattutto per componenti di grandi dimensioni, potrebbe non essere disponibile per progetti su piccola scala.
• Se è necessario un rivestimento spesso, il processo di e-coating non è adatto.
• Offre bassa stabilità e resistenza ai raggi UV.

Quali sono i materiali adatti all'E-Coating?

I materiali adatti all'e-coating sono i seguenti:

Acciaio: L'acciaio è un materiale molto utilizzato nella maggior parte delle applicazioni e ogni tipo di acciaio può essere rivestito elettricamente. Il processo crea una barriera di protezione e i componenti possono essere tenuti al riparo dalla corrosione e dalla ruggine.

Alluminio: Alluminio è un metallo molto adatto per il rivestimento elettronico. Essendo leggero, viene utilizzato nelle automobili, nell'elettronica e nel settore aerospaziale. L'e-coating di questi componenti in alluminio garantisce la resistenza agli agenti atmosferici e migliora l'integrità strutturale dei componenti.

Zinco: I componenti in zinco sono inoltre rivestiti con un processo di e-coating, che fornisce uno strato di protezione contro la corrosione.

Ghisa: I componenti realizzati in ghisa sono utilizzati in applicazioni che richiedono un'elevata resistenza. La ghisa è un materiale che aiuta a proteggere i componenti dall'umidità e dagli agenti chimici, garantendone la durata.

Applicazioni dell'utilizzo del rivestimento elettronico

Le applicazioni dell'e-coating possono essere osservate in diversi settori industriali, alcuni dei quali sono i seguenti:

Automobile: Il rivestimento elettronico protegge dalla corrosione la lamiera d'acciaio utilizzata per le portiere e i parafanghi delle auto.

Elettronica: Il rivestimento elettronico protegge i circuiti delle applicazioni elettriche dall'ossidazione e dalla contaminazione.

Marina: I componenti in acciaio e alluminio utilizzati negli yacht e nelle imbarcazioni sono protetti dalla corrosione.

Aerospaziale: Il rivestimento elettronico protegge i velivoli dall'usura e questi componenti sono costituiti da cerniere, porte e carrelli di atterraggio.

Cose da considerare prima della verniciatura a caldo

Alcune considerazioni importanti da tenere in considerazione quando si opta per l'e-coating sono le seguenti:

• Il materiale scelto per l'e-coating deve essere compatibile con il processo.
• La preparazione della superficie è un prerequisito del processo di e-coating per garantire l'adesione.
• Lo spessore del rivestimento deve essere determinato in base alle specifiche dei componenti.
• I componenti sottoposti a e-coating devono avere un'elevata conducibilità elettrica per garantire il successo dell'elettrocoating.

E-Coating vs. Verniciatura a polvere

Verniciatura a caldo e a polvere sono processi scelti per finitura superficiale dei componenti. Tuttavia, l'e-coating offre un rivestimento ultrasottile e uniforme e aiuta a soddisfare i componenti con forme intricate.

Nel frattempo, verniciatura a polvere ha la capacità di offrire un rivestimento e una struttura multicolore. È adatto a molteplici applicazioni. È adatto anche per applicazioni esterne, in quanto offre protezione dai raggi UV.

Conclusione

Il rivestimento elettronico è un processo versatile ampiamente utilizzato in diversi settori industriali. Migliora la finitura superficiale e le prestazioni di un componente.

Se desiderate che i vostri componenti siano rifiniti con il rivestimento elettronico, DEK può essere la vostra scelta ideale. Abbiamo un team di esperti che supervisiona il processo per garantire una finitura liscia e risultati duraturi.

I processi di lavorazione sono utilizzati per produrre componenti in molti settori e applicazioni. Esistono vari tipi di processi di lavorazione, ognuno dei quali ha uno scopo specifico.

L'alesatura e la tornitura sono due processi di lavorazione comunemente adottati, scelti per la loro accuratezza e precisione.

Se volete conoscere le loro differenze, la guida qui di seguito presenta un confronto tra la noia e la tornitura, quindi leggete.

Che cos'è l'alesatura CNC?

L'alesatura CNC è un processo di lavorazione che allarga i fori preforati con elevata precisione. Rimuove il materiale dal foro e aiuta a ottenere la finitura superficiale e il diametro richiesti. Il processo di alesatura CNC agisce sul foro interno ed è utilizzato nel settore aerospaziale, automobilistico e in altri settori in cui sono richieste tolleranze strette.

Come funziona la noia

Nell'alesatura CNC ruota un utensile da taglio costituito da una barra di alesatura e viene inserito nel foro preforato presente all'interno del pezzo. La barra di alesatura si muove seguendo le istruzioni impartite dalla macchina.

La macchina CNC inserisce la barra di alesatura nel foro e, ruotando, rimuove il materiale dal componente. I parametri di taglio possono essere regolati con precisione, come la velocità e l'avanzamento.

Pro e contro della foratura CNC

I pro e i contro dell'alesatura CNC sono i seguenti:

Pro

• L'alesatura a controllo numerico è un processo di alta precisione in grado di rifinire il foro con dimensioni e finitura superficiale accurate.
• Si tratta di un processo automatizzato, adatto a operazioni ripetibili con possibilità di errore minime.
• L'alesatura CNC è compatibile con diversi materiali e può creare facilmente fori di diverse dimensioni.
• Aiuta a creare fori profondi con precisione.
• La finitura superficiale interna del foro è migliorata grazie alle sue elevate prestazioni.

Contro

• Un'alesatrice CNC è costosa e non è adatta alla produzione su piccola scala.
• È lento rispetto alla foratura e richiede molto tempo quando si rimuove una grande quantità di materiale.
• Non è in grado di praticare un foro; ha bisogno di fori già predisposti, che rifinisce e allarga.

Che cos'è la tornitura CNC?

La tornitura CNC è un processo di lavorazione in cui l'utensile da taglio rimuove il materiale da un componente che ruota.

Crea pezzi cilindrici ed è controllata da una macchina CNC automatizzata. Contribuisce a garantire risultati uniformi e precisi e può produrre pulegge, alberi e altri componenti.

Come funziona la tornitura

La tornitura a controllo numerico fa ruotare il pezzo su un asse fisso e dispone di un utensile da taglio a punta singola che taglia il materiale. Il pezzo da lavorare è montato sul mandrino della macchina. Tornio CNCe la macchina fa girare il pezzo ad alta velocità.

L'utensile da taglio è fermo e, mentre il pezzo ruota, taglia il materiale e aiuta a ottenere la forma desiderata. Dopo il processo di tornitura CNC, possono essere necessarie operazioni di finitura secondaria.

Pro e contro della tornitura CNC

I pro e i contro della tornitura CNC sono i seguenti:

Pro

• La tornitura CNC è un processo altamente preciso in grado di creare dimensioni e finiture superficiali coerenti.
• Il processo di tornitura CNC è automatizzato, il che riduce i tempi di produzione e migliora l'efficienza.
• È altamente versatile e può lavorare con metalli, plastiche e persino compositi.
• Può creare componenti con forme e contorni complessi.
• La lavorazione CNC garantisce un intervento umano minimo e riduce il rischio di errori.

Contro

• I torni CNC richiedono un investimento iniziale elevato. Se si vuole produrre un basso volume di pezzi, può essere costoso.
• Gli utensili da taglio della tornitura CNC devono essere sostituiti perché si usurano quando lavorano con materiali duri.
• La tornitura CNC crea componenti rotondi e non è possibile produrre forme non cilindriche.
• Crea molti scarti rispetto ad altri processi di lavorazione CNC.

Differenza tra alesatura e tornitura

Le differenze tra alesatura e tornitura si basano sulla loro finalità e sono evidenziate di seguito in dettaglio:

Dimensione di elaborazione

Nel processo di tornitura CNC, i prodotti sono di diverse dimensioni e sono anche dotati di più attrezzature per tenere il pezzo da lavorare. L'utensile di tornitura si muove in due modi, in linea retta o in forma di curva, in modo da ottenere le dimensioni richieste.

L'alesatura a controllo numerico, invece, viene scelta soprattutto per i componenti di piccole dimensioni, che quindi faticano a offrire precisione con i pezzi di grandi dimensioni. Anche il processo di alesatura CNC prevede tavoli di lavoro di dimensioni ridotte.

Orientamento del pezzo

La tornitura CNC fa ruotare il pezzo intorno al suo asse e l'utensile da taglio si muove parallelamente all'asse. È un processo che crea forme cilindriche. Il processo di alesatura prevede una stazione del pezzo e l'utensile da taglio ruota lungo il suo asse.

Rimozione del materiale

La differenza tra tornitura CNC e alesatura CNC diventa più visibile quando si tratta di rimuovere materiale. La tornitura CNC rimuove il materiale dall'esterno del pezzo. L'alesatura CNC, invece, lo rimuove dall'interno.

Tipo di macchina

La tornitura CNC viene eseguita utilizzando un tornio, che è il punto di rotazione del pezzo. Alesatura CNC, invece, viene eseguita orizzontalmente o verticalmente attraverso centri di lavoro in cui il pezzo rimane fermo e l'utensile da taglio ruota.

Applicazione industriale

Tornitura CNC è utilizzato nella produzione di componenti cilindrici o di parti con caratteristiche coniche. Il suo impiego è sicuro nell'industria aerospaziale, automobilistica e manifatturiera.

L'alesatura CNC, invece, viene utilizzata in un settore in cui la precisione dei fori interni dei componenti è importante. Viene utilizzata nell'industria petrolifera e del gas e nelle automobili per creare cavità interne precise.

Tipi di strumenti utilizzati

I diversi tipi di utensili utilizzati per l'alesatura e la tornitura sono i seguenti:

Strumenti di alesatura

Barra di alesatura a punto singolo: Si tratta di una barra di alesatura dotata di un unico tagliente e utilizzata per allargare i fori interni e ottenere una finitura superficiale fine.

Testa di alesatura regolabile: La testa di alesaggio regolabile è uno strumento che aiuta la regolazione di precisione e consente di modificare il diametro del foro.

Barre di alesatura a doppio taglio: Si tratta di barre alesatrici a due taglienti che possono contribuire a creare fori con diametri maggiori e a migliorare la velocità di asportazione del materiale.

Strumenti di tornitura

Strumento di filettatura: Questi strumenti sono utilizzati per tagliare le filettature delle viti e offrono filettature precise.

Strumento di separazione: È uno strumento che aiuta a tagliare un componente finito dal pezzo in lavorazione ed è dotato di una lama stretta che separa il componente dal blocco di materiali.

Utensile per scanalature: L'utensile per scanalature aiuta a tagliare i canali nella superficie del pezzo e di solito si preferiscono gli o-ring.

Strumento di formatura: L'utensile di formatura opta per la lavorazione di forme con geometria complessa nei pezzi.

Quando usare la foratura o la tornitura?

Quando si tratta di scegliere tra alesatura e tornitura e cosa utilizzare tra questi processi di lavorazione, questa sezione vi aiuterà.

Tipo di materiale

L'alesatura è un processo adatto a materiali duri come la ghisa e l'acciaio. Il processo di tornitura è versatile e può lavorare sia con materiali duri sia con materiali più morbidi.

Geometria del pezzo

L'alesatura è un processo adatto per le lavorazioni interne, come l'allargamento e la finitura dei fori preforati. La tornitura, invece, è adatta a modellare il diametro esterno di componenti di forma cilindrica.

Finitura e precisione desiderate

L'alesatura offre un'elevata precisione e una finitura superficiale eccellente per i fori interni. Pertanto, è ampiamente adottata per le applicazioni che richiedono tolleranze ristrette.

La tornitura, invece, offre un'elevata precisione per le superfici esterne. Può contribuire a ottenere una finitura superficiale moderata e richiede una lavorazione secondaria.

Velocità e precisione

L'alesatura è un processo lento, ma è più controllato e offre precisione per i diametri interni dei componenti. La tornitura, invece, consente di rimuovere più rapidamente il materiale dalla parte esterna, ma può anche offrire precisione.

Conclusione

Quando si tratta di confrontare l'alesatura e la tornitura, entrambi i processi hanno i loro pro e contro. Tuttavia, possono essere scelti in base alle proprie esigenze e alla necessità di rifinire la parte interna del componente o le caratteristiche esterne.

Se desiderate assistenza con i processi per i vostri componenti personalizzati, DEK può essere la soluzione ideale.

Il settore della robotica è oggi il più importante per i progressi che offre. Tuttavia, quando si tratta di produrre componenti robotici, vengono utilizzati materiali versatili.

Alcuni dei principali materiali utilizzati nella robotica sono illustrati nella guida che segue.

Metalli e leghe

I diversi tipi di metalli e leghe utilizzati per la produzione di componenti robotici sono i seguenti:

Acciaio inox

Acciaio inox è utilizzato nella robotica grazie alle sue proprietà. Offre una lunga durata ed è adatto all'uso in condizioni difficili. Il materiale garantisce resistenza alla corrosione e alle temperature e può essere adatto anche alla lavorazione.

Componenti come ingranaggi, telai e parti di motori utilizzati nei sistemi robotici sono prodotti con acciaio inossidabile.

Alluminio

Alluminio è utilizzato in molti settori industriali per la sua leggerezza. Offre inoltre un'elevata resistenza al calore ed è saldabile. In questo modo, i componenti robotici possono essere prodotti con una migliore finitura superficiale e resistenza alla corrosione.

I componenti dei robot realizzati in alluminio sono ruote, cuscinetti e involucri.

Titanio

Titanio è utilizzato nella robotica perché ha un elevato punto di fusione ed è biologicamente inerte. Offre anche resistenza alla corrosione. Tuttavia, è molto costoso e richiede attrezzature specializzate per la saldatura e la fusione.

Pertanto, viene utilizzato solo per componenti leggeri e orientati alla resistenza.

Rame, ottone e bronzo

Rame e ottone sono utilizzati nei sistemi robotici perché offrono un'eccellente conducibilità elettrica e resistenza alla corrosione.

Il rame può essere scelto per il cablaggio e l'ottone per le parti meccaniche. Il bronzo viene scelto per le sue proprietà di basso attrito e quindi può essere un materiale stabile per ambienti difficili.

Plastica e polimeri

I diversi tipi di plastica e polimeri comunemente utilizzati nella robotica sono i seguenti:

Acetale

L'acetale è una plastica leggera che presenta un'eccellente stabilità dimensionale e un basso attrito. Viene utilizzato nella robotica per produrre componenti come involucri, telai e alloggiamenti.

Plastica ABS

Plastica ABS è utilizzato nella robotica per la flessibilità, la resistenza e la capacità di stampaggio. Viene utilizzato per la produzione di componenti strutturali che non aggiungono peso alle applicazioni robotiche. I componenti prodotti sono involucri, alloggiamenti e altri componenti.

Nylon

Nylon è un materiale che offre versatilità grazie alla sua eccellente forza e resistenza all'usura. Viene utilizzato per i componenti dei robot che si muovono, come i cuscinetti e gli ingranaggi. Ha un basso attrito ed è noto anche per le sue proprietà autolubrificanti.

Polietilene

Polietilene Ha un'elevata resistenza agli urti e all'inerzia chimica. È inoltre flessibile e leggero, per cui viene scelto per cursori e boccole. Resiste anche agli agenti chimici e all'umidità e può essere utilizzato in ambienti umidi.

Materiali compositi

Anche i componenti robotici sono realizzati con diversi tipi di materiali compositi, alcuni dei quali sono i seguenti:

Kevlar

Kevlar Il kevlar è una fibra sintetica che offre uno strato di protezione che aiuta i robot a far fronte a diverse condizioni ambientali, come calore, freddo e pressione estremi. Il kevlar viene utilizzato soprattutto per rivestire il braccio robotico.

Fibra di vetro e fibra di carbonio

La fibra di vetro e la fibra di carbonio vengono scelte per la loro elevata resistenza. Questi materiali sono utilizzati soprattutto per la produzione di isolanti, pannelli strutturali e alloggiamenti per robot.

Contribuiscono alle elevate prestazioni dei componenti per migliorare la durata e la resistenza dei robot. È anche un materiale leggero.

Plastica riempita

Le plastiche caricate sono materiali polimerici che presentano riempimenti come fibre di carbonio o fibre di vetro, in modo da migliorare le proprietà meccaniche. Questi materiali possono rendere i componenti robotici più resistenti.

Migliorano inoltre la stabilità dimensionale e la resistenza al calore. Sono adatti per alloggiamenti, bracci robotici e ingranaggi.

Materiali elastomerici

I materiali elastomerici solitamente utilizzati nei componenti robotici sono costituiti da gomma.

Gomma

La gomma è un materiale molto importante utilizzato nella robotica perché è flessibile e offre elasticità. La gomma ha anche la capacità di assorbire le vibrazioni e gli urti e per questo viene utilizzata in ruote, impugnature e guarnizioni.

Materiali unici e innovativi

Alcuni materiali unici utilizzati per la produzione di parti robotiche sono i seguenti:

PCL

Il policaprolattone è un poliestere con un basso punto di fusione e biodegradabile. È utilizzato nella produzione di componenti personalizzati, che consistono in sensori, robotica e alcuni dispositivi. Possono optare per questi componenti che richiedono una rimodellazione a basse temperature.

Bioplastica

Le bioplastiche sono materiali ecologici ottenuti da fonti come la canna da zucchero, il mais e la patata.

Sono utilizzati nella robotica per il loro rispetto dell'ambiente. Si può optare per componenti come alloggiamenti, pannelli e componenti strutturali.

Conclusione

Quando si tratta di produrre diversi tipi di componenti robotici utilizzando materiali versatili, noi di DEK vi offre una varietà di opzioni. Discuteremo le vostre esigenze e vi suggeriremo il materiale adatto al vostro componente robotico.

I metalloidi sono elementi molto comuni che si trovano nella tavola periodica tra i metalli e i non metalli. Questi materiali sono utilizzati in molte applicazioni e hanno caratteristiche uniche.

Se avete intenzione di utilizzarli nelle vostre applicazioni e volete saperne di più sulle proprietà dei metalloidi, la guida che segue può aiutarvi. Quindi, leggiamo.

Cosa sono i metalloidi?

I metalloidi sono definiti come elementi chimici che presentano proprietà chimiche e fisiche a metà strada tra i metalli e i non metalli.

Esistono diversi tipi di metalloidi con caratteristiche uniche. I metalloidi si trovano nel blocco p della tavola periodica e sono presenti tra i metalli e i non metalli.

Quali sono gli elementi tipici dei metalloidi?

I diversi elementi che rientrano nella categoria dei metalloidi sono i seguenti:

Boro (B)

Il boro è un metalloide con numero atomico 5, ampiamente utilizzato nei composti chimici. Il boro ha una forma cristallina e un colore nero; è un metallo molto duro.

Viene utilizzato per indurire il vetro e l'acciaio. I componenti a base di boro, come i fertilizzanti e gli insetticidi, sono utilizzati per la crescita delle piante.

Arsenico (As)

L'arsenico è un elemento rischioso che può interferire con il processo di respirazione degli esseri umani. Ha un numero atomico di 33.

Può formare 3 legami covalenti con metalli ed è tossico sia per le piante che per gli animali. Viene utilizzato per indurire leghe metalliche e piombo. Viene utilizzato anche come insetticida.

Silicio (Si)

Il silicio è un metalloide versatile, molto diffuso nell'industria delle costruzioni e nei semiconduttori.

Ha un numero atomico di 14 ed è molto reattivo, si trova comunemente nei terreni, nella sabbia e nelle rocce. È un cattivo conduttore elettrico e viene utilizzato nella produzione di smalti, vetro, ceramica e semiconduttori.

Antimonio (Sb)

L'antimonio ha come numero atomico 51 e viene utilizzato in vernici e leghe. Ha un aspetto metallico di colore bianco-argento. In natura è fragile e duro. È un cattivo conduttore elettrico e viene utilizzato nei semiconduttori sotto forma di drogante e anche per la produzione di smalto e vetro.

Tellurio (Te)

Il tellurio è un elemento di lega con numero atomico 52. Si trova nei minerali estratti e ha una natura fragile. Si trova in minerali estratti e ha una natura fragile. Si scioglie in acido nitrico e rimane insolubile in acqua. Rende le leghe resistenti alla corrosione.

Germanio (Ge)

Il germanio è utilizzato nei transistor e ha un numero atomico di 32. Ha un aspetto metallico ed è fragile in natura. Ha un aspetto metallico ed è fragile in natura. Offre una scarsa conducibilità elettrica e aumenta la resistenza alla corrosione delle leghe. Viene utilizzato anche nei rivelatori, che sono realizzati con raggi infrarossi e persino con semiconduttori.

Proprietà fisiche del metalloide

Le proprietà fisiche dei metalloidi sono evidenziate nella sezione seguente.

Sembra avere una lucentezza metallica

I metalloidi hanno un aspetto simile ai metalli: hanno una superficie riflettente e metallica.

Punti di ebollizione e di fusione

I metalloidi sono solidi a temperatura ambiente.

Densità

La densità dei metalloidi varia tra loro, ma è inferiore a quella dei metalli e superiore a quella dei non metalli.

Conducibilità elettrica

I metalloidi possono funzionare sia come isolanti che come conduttori. Possono essere modificati in base alle esigenze.

Ad esempio, quando vengono utilizzati per i semiconduttori, passano attraverso il processo di drogaggio. Si tratta di un processo in cui vengono aggiunte impurità ai metalloidi per alterarne le proprietà. Tuttavia, non sono ancora conduttori di elettricità come i metalli.

Allotropi

La maggior parte dei metalloidi può presentare diverse forme allotropiche in quanto hanno proprietà fisiche diverse. I tre allotropi comuni dell'arsenico sono grigio, giallo e nero.

Conduttività termica

La conducibilità termica dei metalloidi varia da elemento a elemento. In genere hanno una conducibilità termica inferiore a quella dei metalli e superiore a quella dei non metalli.

Fragilità

I metalloidi sono soggetti a rotture e deformazioni a causa della loro natura fragile.

Durezza

I metalloidi hanno una durezza variabile: l'arsenico ha una durezza di 3,5, mentre il boro ha una durezza di 9,3.

Proprietà chimiche dei metalloidi

Le proprietà chimiche dei metalloidi sono le seguenti:

Reattività con i non metalli

I metalli sono reattivi e possono facilmente guadagnare e perdere elettroni in modo da formare ioni che possono essere caricati negativamente o positivamente. Si combinano anche con i non metalli per formare composti.

Stati di ossidazione

Gli stati di ossidazione dei metalloidi variano e sono riportati nella tabella seguente:

Energia di ionizzazione moderata

I metalloidi hanno un'energia di ionizzazione moderata, che si aggira intorno alle 200 kcal/mol.

Elettronegatività intermedie

Legami covalenti

I metalloidi sono noti per creare legami covalenti. Tuttavia, non creano ioni monoatomici simili ai metalli.

Formazione della lega

I metalloidi sono molto comunemente mescolati con altri elementi per formare leghe.

Reattività con gli acidi

I metalloidi hanno una minore reattività con gli acidi. Ad esempio, il germanio e il silicio sono insolubili e non reagiscono con gli acidi. L'arsenico e l'antimonio reagiscono con gli acidi forti.

Conosciuto come Anfotero

I metalloidi hanno proprietà sia dei metalli sia dei non metalli, il che li rende noti come anfoteri.

Applicazioni dei metalloidi

I metalloidi hanno diverse applicazioni, alcune delle quali sono illustrate di seguito:

Semiconduttori: Nei semiconduttori si utilizzano il germanio e il silicio, che possono essere impiegati nei chip dei computer, nei circuiti integrati e persino nelle celle solari. Hanno proprietà semiconduttive e per questo svolgono un ruolo fondamentale nell'elettronica.

Ceramica e vetro: Arsenico, boro e silicio sono comunemente utilizzati in ceramica e vetro in quanto possono funzionare come agenti refrattari. Anche il vetro borosilicato viene prodotto con questi materiali, in quanto è in grado di resistere agli agenti chimici e agli shock termici.

Leghe: Molte leghe contengono anche metalloidi per migliorarne le proprietà. Ad esempio, il silicio viene aggiunto all'alluminio per aumentarne la colabilità e la resistenza. Nell'acciaio, il boro viene aggiunto per aumentarne la durezza.

Fotovoltaico: Le celle solari e alcuni metalloidi, come il germanio e il silicio, sono utilizzati per convertire la luce solare in elettricità.

Ritardanti di fiamma: I composti di boro, triossido di antimonio e triidrato di alluminio sono utilizzati come ritardanti di fiamma in molti rivestimenti, materie plastiche e materiali da costruzione. Contribuiscono alla sicurezza antincendio.

Le proprietà distintive e più utili dei metalloidi

Le proprietà distintive di ciascun metalloide e le sue applicazioni sono discusse di seguito:

Boro: È duro e resistente al calore; viene utilizzato in combinazione con il silicio per creare un vetro in grado di resistere agli shock termici.

Germanio: Il germanio è fragile e duro e viene utilizzato molto raramente nei semiconduttori.

Silicio: Il silicio è un metalloide lucido e grigio che viene utilizzato nei semiconduttori.

Tellurio: Ha una natura fragile e migliora la lavorabilità se combinato con l'acciaio.

Arsenico: È un metalloide velenoso e viene utilizzato in insetticidi.

Antimonio: È fragile e duro, è legato al piombo e viene persino utilizzato per la produzione di vernici.

Differenze tra metalloidi, metalli e non metalli

Pensieri finali

Quando si tratta di scegliere tra metalli, non metalli e metalloidi, la comprensione delle loro proprietà è fondamentale. La guida precedente vi avrà fatto capire tutto sui metalloidi e sulle loro applicazioni.

Se avete intenzione di far produrre alcuni componenti con qualsiasi materiale, noi di DEK può aiutarvi.

Domande frequenti

Cosa ha composto i metalloidi?

I metalloidi non sono né metalli né non metalli, ma si collocano a metà strada tra i due, avendo proprietà combinate.

Come si possono identificare i metalloidi?

I metalloidi possono essere identificati osservando le loro proprietà. Hanno una natura fragile e un aspetto brillante e rimangono solidi a temperatura ambiente.

Il mercurio può essere classificato come metalloide?

No, il mercurio non può essere classificato come metalloide.

Quali elementi appartengono al gruppo dei metalloidi e come vengono utilizzati?

Gli elementi del gruppo dei metalloidi sono arsenico, boro, antimonio, silicio, tellurio e germanio. Sono utilizzati in varie applicazioni, come fertilizzanti, insetticidi e semiconduttori.

Automation is taking a lead in almost every sector and the major benefits are enjoyed by the manufacturing industry. CNC robotics have now made the process of precision machining very simple and quick.

The guide below explores everything about CNC robotics in detail, so let's read below to learn more.

What is CNC Robotics?

CNC robotics is a robotic method that improves and helps to boost the CNC machining process. A CNC robot is a very advanced invention that is designed for machining.

It is a type of equipment that looks after the entire project on its own using the protocols programmed. These machines do not wait for any input from the operator.

It offers various advantages to the manufacturing process and helps to manufacture a high volume of products in less time.

Why Choose CNC Robotics for Producing Robotic Parts?

There are multiple reasons that make CNC robotics a suitable method for producing robotic parts, and these are discussed below:

Increased Speed

CNC robotics is known to produce parts in a very short time. The process of machining is very fast and versatile enough to machine complex components. Custom robotic parts can be manufactured using CNC robotics in very little time.

Compatibilità dei materiali

CNC robotics, when used for robot parts, offers high compatibility with materials. It can work with a wide range of plastics as well as metals.

These parts are meant to move and lift items, which requires them to be strong and stiff. Hence, CNC robotics are suitable for manufacturing robotic parts as they work very well with different materials.

Finitura superficiale

CNC robotics exercises a lot of control while machining a surface and hence creates components with excellent surface finish.

The components of robots are not only precise but also capable of going through surface finishing operations if needed.

Accuracy & Precision

CNC robotics can help create components that are the same as the specifications required. The precision of CNC robotics is very high, which makes it a suitable option for machining robotic components.

Economicamente vantaggioso

It is a highly cost-effective process that is equipped with multiple tools. It is versatile and takes very little time to manufacture components. Hence, the one-time investment in the machine later on will offer high affordability in the long run.

Greater Complexity

Components of complex geometries and shapes are manufactured using CNC robotics. The parts that have slots, curves, and pockets can be matched very easily through the process of CNC tools; even the holes can be drilled.

CNC Machines vs CNC Robotics

Lavorazione CNC and CNC robotics are different in many ways, and these processes can be compared in detail. Some of these comparisons are discussed below.

• The performance of the machine is assessed by looking at the precision and accuracy of machining. CNC robotics have improved over time and have been able to give precision, which ranges between 0.1 to 0.2 mm. At the same time, CNC machining can achieve precision ranging between 0.02 to 0.05mm.
• CNC robotics offers versatility. It can cover multiple tasks at the same time due to its high automation. CNC machines, on the other hand, carry out specific operations like drilling, turning, and mulling efficiently. Robotics can move along multiple paths, and this aspect is not achieved in CNC machining.
• The tools in CNC robotics are less rigid, which results in a risk of deflection when hard materials are machined. In the case of CNC machining tools, however, they are highly rigid, which makes them suitable for harder materials.
• CNC robotics offers an extensive workspace and, when required, can add additional external axes to their workpiece. On the other hand, CNC machines have specific workspaces for machining components.
• CNC machines and robots are both expensive, but the performance of the robots gives a high value for money compared to CNC machines.

Types of CNC Robots Available in Different Industries

There are various types of CNC robots, each with unique capabilities. The common ones are discussed below.

Cartesian Robots

Cartesian robots are linear robots that work on their axis, namely x, y, and z of the cartesian system. These are used because they offer highly flexible configurations and can be modified in terms of size, precision, and speed.

These robots have a high range and are large in size, which makes them suitable for heavy workpieces. These robots are used in the assembling process, material handling, pick and place, loading and unloading, screw driving and fastening, packaging, etc.

Articulated Robots

Articulated robots have rotary joints; they possess 2 to 10 axes and offer excellent freedom of motion. They are suitable for handling multiple types of pieces in varied sizes and can be used for versatile applications.

The process of material handling, assembling, arc welding, machining, loading, and packaging are the common applications.

SCARA Robots

SCARA robots have four axes and can work on high-speed and repeatable operations. These robots work like human arms but at great speed and precision.

These robots improve the productivity of the process, reduce the cost, and ensure the safety of the workers. These robots conduct the tasks of assembling, picking and placing, packaging, machining, and inspection.

Collaborative Robots

Collaborative robots are suitable for performing repeated tasks, and they can conduct multiple processes in no time with enhanced productivity.

These robots tend to perform tasks like loading, unloading, assembling, etc. They work in collaboration with the staff.

Delta Robots

Delta robots are the types of robots that are used in applications associated with high speed. These are usually attached to work areas at the top to conduct tasks like assembling, sorting, picking and placing, disassembling, packaging, and sorting.

Common Robotic Parts Used in CNC Robotics

There are different types of robotic parts that are used in CNC robotics, and some of these are as follows:

CNC Robotic Arm

A CNC robot arm is the most important part of CNC robotics machining because it helps perform operations. It is used in many industries, and it is made using materials that are high-strength, like some high-end plastics, steel, and alluminio.

End Effectors

End effectors are such devices attached to the robotic arm ends so that the robot can perform multiple tasks. These end effectors have different functional vacuums, followed by grabbers and grippers, which help to conduct different operations.

Custom Jigs and Fixtures

Robotic operations need jigs and customized fixtures to hold the workpieces. These fixtures also help to locate the workpiece in a precise way every time. They are highly cost-effective and conduct different processes during machining.

Sensors and Controllers

Robots consist of sensors and controllers. These also include PCBs, which help them perform their operations. CNC robotics can be used to manufacture these components using different shapes and sizes without the need for chemical etching.

Will CNC Robotics Replace CNC Machines?

CNC manufacturing robotics also offers versatile advantages, but it can't match the speed and precision of the CNC machines that are present in the modern world.

Robots offer high versatility, but CNC machines offer a high specialization in fabricating components of specific types of parts.

The accuracy of the CNC milling and lathe machining is commendable and cannot be matched by robots also due to their low rigidity.

Although the demand for CNC robotics is growing, they cannot replace CNC machines entirely due to some limitations. Hence, they can work in collaboration with CNC machines.

DEK - CNC Machining Services for Your Robotic Parts

Noi di DEK are well-equipped with highly specialized and innovative CNC machines that help us manufacture robotic parts for your projects.

So, if you are looking for high-quality, precise robotic parts customized as per your requirements, get in touch with us, and we will manufacture them for you.

Conclusione

The guide above has a detailed discussion of CNC robotics and its comparison with CNC machining. As you have gone through it, you must have understood it in detail. It will help you have the components designed by having a thorough understanding of it.

The process of manufacturing components using machining requires an assessment of machinability. Machinability is the concept of materials to be processed conveniently. It requires assessing various factors when the material is selected.

The guide below is for you if you are starting a new project and want to learn about the machinability of materials. So, let's read.

What is the Machinability of a Material?

Machinability of materials is the convenience through which a material can be machined so that the required quality of the component is achieved. In terms of part quality, you need to analyze the surface finish, tolerance, and dimensional accuracy.

Materials that are highly machinable take less time and power, and hence, the tool wear is also less. These materials generate components that have a refined surface finish.

Understanding Machinability Ratings

There are many materials around, and among them, selecting the right material in terms of machinability could be challenging for engineers. Hence, the machinability ratings are considered when analyzing suitable materials.

Machinability ratings have a standard feature in which the reference material is considered for convenience. For instance, the C36000 brass grade has a 100% machinability rating. When the materials get hard to cut, the machinability rating they possess reduces.

How to Improve the Machinability of Materials?

In order to improve the machinability of materials, some of the ways that can be considered are as follows:

Material Additives

Material additives enhance the machinability of materials by modifying the lattice structure of these materials and enhancing their mechanical properties. For example, copper alloys are enriched with zinc to improve their machinability.

Trattamento termico

Heat treatments like annealing of aluminum and steel tend to reduce their hardness, which makes them more machinable. It enhances the grain structure and also releases internal stress, which makes materials easy to machine.

Coolant/Lubricant

Cutting conditions can be optimized to make the material more machinable, like using coolants and lubricants. Using lubricants tends to reduce friction, and the tool wear also decreases. Similarly, coolant helps with heat dissipation and reduces thermal stress.

Cutting Parameter Optimization

The right selection of cutting parameters also impacts the machinability of materials. When you consider the high speed and high feed rate, the machinability decreases. Whereas when you lower the speed and feed rates, the machinability increases.

External Factors

Even if you don't want to change the material of the workpiece, you can adjust the other factors, like speed, angle, and operating condition of the cutting tool. It helps to make it easier to cut the materials that are hard to machine.

Factors Affecting Machinability

There are various factors on which the machinability is dependent, and some of these factors that affect the machinability are as follows:

Proprietà del materiale

The properties of materials impact the machinability to a greater extent, and some of these properties are as follows:

Durezza del materiale

The hardness of the material determines the machinability. Hard materials are challenging to machine. Such materials need more power, and the tool has to exert a high force, leading to quick tool wear.

La robustezza

Toughness is also a very critical parameter in determining machinability. Materials that have high toughness are the ones that need more cutting force– like carbon steel, which is not machinable.

Moreover, such materials even produce a lot of chips, which cause them to tangle in the tool, making the surface of the tools wear out.

Resistenza alla trazione

If the tensile strength of the material is high, it makes it difficult to machine them. They consume high power and resist deformation, which causes challenges during machining.

Proprietà termiche

The heat dissipation ability of the material also determines its machinability. Some materials are very soft, and they cannot handle heat, making machining difficult.

Machining Conditions

The behavior of material when it is cut also impacts the machinability. Some of these factors are discussed below.

Parametri di taglio

The cutting parameters are composed of feed, cut depth, and speed. It is essential to optimize them to attain enhanced machining. When you cut materials at high speed, the material offers less machinability. Similarly, the depth of cut also plays an important role, as high depth leads to an impact on surface integrity.

Cutting Tool

Lavorazione CNC has cutters that have an impact on machinability. The strength and sharpness of the cutter is vital. The cutting angle even leads to improving the chip formation and makes the tools weak.

Coolant and Lubricant

The application of lubricants and coolants enhances the machinability of materials. The heat is dissipated, and the friction is enhanced. It helps to enhance the surface finish and makes the cutting process smooth.

Machine Tool Condition

The tool condition also determines machinability. Machines that are older have more vibration when subjected to dynamic cutting loads and this makes it difficult to cut materials.

Typical Materials with Excellent Machinability

Materials offering high machinability are featured in the table below.

How to Measure the Machinability of Materials?

There are various factors that affect the machinability of materials. There are different ways that can help measure the machinability of the materials. Parameters like power consumption, cutting tool life, and surface finish help with this measurement.

• Power consumption helps assess the machinability by the forces that are required to cut the material using the standard energy metrics.
• Cutting tool life also helps in assessing the machinability of how long the tool lasts when it cuts the material.
• Machinability is also assessed through surface finishing, whether there is a built-up edge or not, as machinable materials do not leave this edge.

However, these are not entirely reliable means of measurement. AISI has created a rating system based on turning tests. Such ratings are expressed in the form of percentages.

Efficient Processing for Hard-to-Machine Parts by DEK

DEK offers machining materials of various types using its experience and advanced tools. Hence, if there are materials that are hard to machine but an integral requirement of your project, contact us. We will help you manufacture these components with high quality, precision, and surface finish.

Conclusione

Machinability is one of the very crucial aspects of manufacturing, regardless of which industry you need the component for. The need for machining is essential so that the desired shape is achieved.

Le prove meccaniche vengono utilizzate per valutare i progetti dei prodotti. Vengono utilizzate anche per la convalida, l'identificazione e la caratterizzazione dei prodotti. I test meccanici consentono ai produttori di assicurarsi che il materiale sia utilizzato in modo appropriato e che il processo sia sicuro ed efficace dal punto di vista dei costi.

Se volete saperne di più su cosa sono i test meccanici, la guida che segue fa al caso vostro.

Che cos'è il collaudo meccanico?

Le prove meccaniche consistono in una serie di test standardizzati che aiutano a determinare le proprietà del materiale. Inoltre, aiutano a verificare se un determinato materiale è adatto o meno alle applicazioni previste.

I test meccanici sono un aspetto molto importante del processo di produzione per raggiungere alcuni standard stabiliti da ISO e ASTM. Questi test aiutano i produttori a determinare quali materiali sono di alta qualità e a scegliere quelli più adatti.

Come funziona?

I processi di prova meccanica possono aiutare a determinare le proprietà del materiale quando viene applicato un carico. Si tratta di una parte molto importante del processo di produzione. Il materiale viene sottoposto a un carico e ne viene valutata la deformazione. Per verificare le proprietà del materiale si eseguono diversi tipi di test.

Tipi di prove meccaniche

Esistono diversi tipi di test meccanici per verificare le proprietà del materiale, alcuni dei quali sono i seguenti:

Test di trazione

Le prove di trazione aiutano a determinare la resistenza del materiale e a valutarne le proprietà, come la deformazione di snervamento, la deformazione e lo stress. Il materiale è sottoposto a una determinata forza e viene tirato dalle due estremità fino alla rottura.

Il test viene eseguito in una macchina di prova che funziona con un sistema elettrico o idraulico. I dati vengono registrati a diverse forze. Il standard per le prove di trazione sono ASTM D412, ASTM D638, ASTM E8, ISO 37, ISO 527-2, ecc.

Test di durezza

La prova di durezza valuta la durezza di un materiale. Questo test viene condotto solo sul materiale e non sul prodotto finale. I diversi tipi di test di durezza sono il test Brinell, il test Rockwell e il test Vickers. Questi test consentono di analizzare la durezza superficiale.

Questi test sono condotti con indentatori che creano un'impronta sulla superficie del materiale. La profondità e la forza dell'impronta aiutano a raccogliere i dati per la prova di durezza.

Test d'impatto

Il test d'impatto è un tipo di test meccanico che analizza la quantità di carico ad alto impatto che un materiale può sopportare. Consente di applicare carichi d'urto con una forza elevata più volte e per un periodo di tempo più lungo per analizzare la resistenza del materiale.

Prove di fatica

Le prove di fatica sono adatte ai prodotti sottoposti a carichi ciclici. I componenti con carichi meccanici dinamici necessitano di questo tipo di prove, che ne modificano di tanto in tanto la direzione e l'entità.

Le prove di fatica aiutano a considerare parametri quali il numero di cicli e la loro frequenza, seguiti dai tipi di carico.

Test di resistenza alla frattura

I test di tenacità alla frattura consentono ai produttori di analizzare la quantità di energia necessaria per rompere il materiale che ha già una crepa. I produttori possono accertare la capacità di un materiale di resistere alla frattura utilizzando un fattore di stress intrinseco. Gli standard per questo tipo di test sono ASTM E1280, EEMUA pub. 158, BS 7448, ecc.

Test di compressione

Le prove di compressione determinano il comportamento del materiale sottoposto a carichi che finiscono per schiacciarlo. Si tratta di una parte di produzione molto importante, poiché il materiale deve passare attraverso diverse fasi. Questo test è compatibile con un'ampia gamma di materiali, tra cui plastiche, metalli e ceramiche.

Test di torsione

Le prove di torsione valutano il comportamento di un materiale quando viene sottoposto a sollecitazioni angolari. Servono a misurare proprietà come la durata, la resistenza allo snervamento da taglio e il modulo di taglio. Esistono diversi tipi di prove di torsione:

• La prova di torsione pura prevede l'applicazione di un carico torsionale puro.
• La bussola di torsione assiale è una combinazione di forze assiali e torsionali.
• Il test di prova consiste nell'applicare il carico torsionale per un determinato periodo di tempo.
• La prova di rottura consiste nel torcere il materiale fino a romperlo.

Test di scorrimento

Il test di scorrimento è un test che consiste nel sottoporre il materiale a sollecitazioni costanti per un periodo di tempo prolungato, registrando i dati. Questo test aiuta ad analizzare la capacità del materiale di deformarsi quando viene sottoposto a una sollecitazione costante a una determinata temperatura. È adatto a materiali come giunti saldati, lavorazioni metalliche e molle.

Resistenza alla corrosione

Le prove di resistenza alla corrosione hanno lo scopo di determinare la reazione dei materiali quando vengono sottoposti a condizioni diverse, comprese quelle saline e non saline. Questi test hanno tecniche diverse, che sono le seguenti:

• La nebbia salina viene applicata su materiali rivestiti e non rivestiti per valutarne la reazione.
• Il test di esposizione CASS è un metodo aggressivo che aiuta a testare la cromatura e l'alluminio su materiali in acciaio e zinco. I componenti vengono esposti alla nebbia salina di acido acetico accelerato al rame per determinare se il materiale si corrode o meno.
• I test di corrosione per immersione prevedono l'immersione del materiale in un ambiente aggressivo con umidità e la determinazione della perdita di peso dovuta alla corrosione.

Controlli non distruttivi

I test non distruttivi sono condotti senza causare alcun danno al materiale. Alcuni di questi metodi sono i seguenti:

• I test di emissione acustica rilevano i difetti attivi utilizzando onde ad ultrasuoni.
• I test elettromagnetici utilizzano campi elettromagnetici per identificare i difetti del materiale.
• I test di tenuta rilevano le crepe e le perdite nei materiali.

Perché investire nelle prove meccaniche?

Il successo dei componenti fabbricati dipende dalla qualità dei materiali utilizzati. La valutazione di questi materiali si basa sulle prove meccaniche. Esistono quindi molti motivi per investire nelle prove meccaniche, alcuni dei quali sono illustrati di seguito:

Audit interno

L'audit interno nel processo di produzione e progettazione dei prodotti aiuta i produttori a valutare i materiali e i processi e a garantire la conformità agli standard internazionali.

L'audit interno può rilevare se i materiali utilizzati nel processo di produzione superano o meno i test degli standard internazionali. In caso contrario, il produttore può optare per una soluzione alternativa.

Audit esterno

L'audit esterno è un processo in cui l'organizzazione conduce il test dei prodotti di un'altra organizzazione. Serve a testare la qualità del prodotto e a garantire che sia conforme agli standard internazionali. I materiali che non superano i test meccanici non superano l'audit esterno e comportano uno spreco di risorse e di tempo.

Aumento dei costi

L'uso di materiali di qualità inferiore porta a sprechi e l'autenticità del prodotto è discutibile. Inoltre, i prodotti possono essere progettati in modo eccessivo, con conseguente aumento dei costi di produzione. La scelta del materiale giusto consente di ridurre i costi di produzione.

Fallimento del prodotto

Il fallimento del prodotto è una delle costose conseguenze della mancata considerazione dei test meccanici. Comporta danni al prodotto e può anche portare a conseguenze legali. Non si verifica se vengono eseguiti gli audit interni ed esterni, ma potrebbe verificarsi un problema durante l'audit.

Possibilità di un fallimento futuro

Nel caso in cui il prodotto si guasti durante il processo di test, l'analisi dei guasti può aiutare a prevedere che si guasterà anche in futuro. Aiuta a ispezionare la parte di aiuto del file e a pensare al suo miglioramento.

Perché le prove meccaniche sono importanti per i materiali?

Le prove meccaniche sono molto importanti per capire come funzionano i materiali quando sono sottoposti a sollecitazioni reali. Valutando le proprietà del materiale, come la duttilità, la tenacità, la resistenza e la durezza, si può presumere che il materiale sia conforme a standard specifici.

Settori come l'automobilistico, l'aerospaziale e l'edilizia sono delicati e non c'è margine per utilizzare materiali di qualità inferiore.

Le prove meccaniche non solo contribuiscono a garantire l'affidabilità del prodotto, ma consentono anche agli ingegneri di creare progetti di prodotti analizzandone la durata. Il fallimenti costosi e le prestazioni dei componenti sono ottimizzate.

Le prove meccaniche industriali sono importanti?

Le prove di integrità strutturale sono molto importanti per garantire l'economicità e la sicurezza del processo. Produttori hanno bisogno di test meccanici per garantire la qualità del prodotto, la loro reputazione è preservata e i loro costi di produzione sono ridotti. Anche i rivenditori di materiali si attengono rigorosamente agli standard internazionali, in modo da mantenere la loro credibilità.

I clienti sono inoltre rassicurati e sollevati dal fatto che i materiali sono stati sottoposti a test meccanici, che prevengono il rischio di guasti e garantiscono la sicurezza.

Garantire la qualità dei vostri pezzi: DEK può aiutarvi

La qualità dei componenti è fondamentale in ogni settore. Se anche voi state cercando di produrre componenti personalizzati che abbiano superato i test meccanici, potete rivolgervi a DEK. Eseguiamo sempre test meccanici per tutti i componenti che produciamo e ci assicuriamo che i loro materiali siano di alta qualità.

Conclusione

I test meccanici sono un aspetto importante della produzione. È fondamentale avere una comprensione dettagliata quando si tratta di condurre questi test. Le informazioni contenute in questa guida vi aiuteranno a sfruttare al meglio i processi di collaudo per i vostri progetti.

Domande frequenti

Qual è il test meccanico più utilizzato?

Le prove di trazione sono un metodo molto comune. Permette ai produttori di avere un'idea della tensione e dello stress che il materiale può sopportare.

Che cos'è il collaudo dei materiali e qual è il suo ruolo nel settore?

I test sui materiali aiutano a distinguere tra materiali veri e falsi, testandone le proprietà prima di utilizzarli nei prodotti.

Quando è necessario eseguire i test meccanici?

Le prove meccaniche vengono eseguite per testare la qualità e le proprietà del materiale in un ambiente specifico.