金属零件制造已成为制造过程中不可或缺的一部分。 从纸夹到飞机零件，它被广泛用于制造各行各业的零件。 每次您上车拿起手机或使用工具时，您都在使用金属零件制造的产品。 我们的系统依赖于这些金属部件，没有它们，我们将无法建造房屋、制造电子设备或保持车辆运行。
本文为您带来完整的金属制造指南，解释您需要了解的一切。 从金属制造的定义、类型、应用到其表面处理选项。 此外，本指南将为您提供金属零件制造的各个方面。 到最后，您将更好地理解这个关键过程，并可以做出相应的决定。
什么是金属制造？
金属制造是一个广义术语，可以指金属零件制造过程，例如弯曲、切割、组装、成型或将金属模制成所需结构。 您也可以将此过程称为增值过程，涉及使用原材料创建零件、机器和其他结构。
在金属零件制造中，不是组装现成的组件以获得最终产品，而是使用原材料或半原材料制造最终产品。 该工艺使用金属板材、棒材、钢坯和棒材来生产新的金属零件。
金属材料的类型——概述
在我们的生活中，我们每天都会遇到几十种不同的金属。 那里有许多不同类型的金属，它们有两个不同的类别。 让我们来看看他们两个。
- 硬质合金：这种类型的金属由使用硬质材料结合在一起的金属基体组成，这使得它们比合金、纯金属或硬化钢更坚韧。 这些金属更硬但也更脆弱。 此外，硬质合金用于生产切削材料，如钻头、铣刀、凿子等。此外，冲压和成型工具也可以使用硬质合金。 硬质合金的耐温性明显高于其他金属。 硬质合金的一些例子是钨、钢、钛和铬。
- 软金属：这是一种硬度低的特殊金属材料。 软材料是一种表面工程材料，可以作为滚动和滑动应用的固体润滑剂。 这些柔软的金属减少了机械部件的摩擦，提高了抗磨损能力。 此外，它们可以增强和增加设备的使用寿命。 金、铅、银、钍、镁、锌、锡、铝、铜、黄铜和青铜都是软金属的例子。
如何制造金属零件
金属零件的制造因不同类型的金属而有很大差异。 每种制造类型都有其优势和兼容性。 为了更好地了解不同生产方法的范围并帮助您做出最佳决策，因此，我们在下面概述了金属制造工艺。
CNC 加工：去除材料
CNC加工是一种计算机控制的制造过程，通过材料去除过程将原材料切割成所需的形状。 有许多不同种类的机加工操作 精密数控加工，您可以根据所需的几何形状和表面纹理的复杂性使用其中任何一种。 因此，它是低到中等复杂性和体积的最佳金属零件制造选择。
CNC 加工是许多行业的首选工艺。 该技术的两个主要类别是 CNC 车削和铣削。
铣床具有多点切削刀具。 铣削过程使用这种旋转刀具从金属原料（工件）中去除不需要的材料，并获得金属零件的所需形状。 这是通过刀具的多轴旋转实现的。 此外，在 CNC 车削中，单个切削刃从旋转工件上去除多余的金属，从而在金属零件中产生圆柱形结构。 旋转的工件在平行于金属零件旋转轴的方向上缓慢地进给到移动的切削工具。
CNC加工金属零件的应用
当今世界几乎每个行业都使用 CNC 车削和铣削金属零件。 这些部件是现代工业的主力。 在数控车削的帮助下， 汽车、电信、电气、机械和电子行业生产多种组件。 例如，CNC 车削有助于制造衬套、轴、销、杆、齿轮箱和头部。
CNC 铣削也是众所周知的金属制造加工操作。 航空航天 结构、汽车模型、医疗部件以及您能想到的任何金属部件都可以通过 CNC 铣削进行加工。
挤压：将金属推入模具
这个过程涉及将加热的金属推入模具中。 模具将形状制成管状或 L 形。 通过这种技术，金属可以构造成更复杂的形状。 挤压生产的金属零件需要进行后处理，例如钻孔、切割和机加工。 这是一个理想的过程，需要恒定的横截面。 热挤压可以制造更大的零件和极其复杂的零件。 相比之下，冷挤压制造的零件更小，复杂性更低。
在这个过程中，圆柱形子弹被迫流过一个封闭的空腔，该空腔是一个具有所需横截面的模具。 这些横截面塑造了金属部件的轮廓，并用液压机或机械压力机将它们压出。 金属部件以所需的形状出来。
挤压包括三种不同的操作类型，热挤压、冷挤压和摩擦。 高温热挤压处理，防止材料硬化。 冷挤压涉及室温，因为材料可能具有较少的氧化、更紧密的公差并且更坚固。 最后，摩擦过程需要用力将电荷推向模具。
挤压金属零件的应用
挤压为油漆和饰面提供了光滑的表面。 这一特性使其成为化妆品和精密零件的理想选择。 航空航天和汽车行业将此工艺用于其组件。 它还可用于窗户、栏杆和地板应用。
冲压：切割和弯曲零件
冲压工艺可以在金属板上形成形状、图像和字母。 液压机和机械压力机是冲压的两种类型。 这种技术可以弯曲、冲压和切割金属板，使其达到所需的形状。 通过这个过程，可以将 ¼ 厚度的板材模塑成特定的尺寸和形状。 冲压操作包括冲裁、金属压印和四滑块成型。 该过程具有高度可扩展性，适用于高产量和低单位成本的复杂性。
冲压涉及多种技术 钣金加工工艺 包括冲压、弯曲、压花、压印和翻边。 这可能是一个单阶段操作，您可以在其中按压金属以在板材上产生所需的形状，然后进行多阶段操作。 该过程通常使用冷金属板。
冲压金属零件的应用
冲压是电子、家电和汽车行业每年制造数百万个零件的过程。 这种方法适用于制作大批量的功能部件，如外壳、支架和底盘。 这也是机器人行业的最佳选择。
锻造：塑造金属
这是一种使用局部压缩力来塑造金属的制造过程。 简单来说，这就是金属加热成型的过程。 此外，它还是一种流行的自动化工业过程。 可锻造零件的重量从千克到一百公吨不等。 现代工业使用高强度锻造机将金属塑造成理想的结构。 锻造生产的金属部件比铸造和机加工更坚固。 这个过程很经济，产生的废物也较少。
这是一个简单的过程，包括五个步骤，即加热、执行、锻造、冷却和精加工。 此外，此过程不需要在液体中还原金属，将金属加热到可延展状态足以进行锻造，从而使金属零件更加坚固。
锻造金属零件的应用
全球各行各业都需要锻造金属部件。 汽车工业将这些部件用于冲击和应力应用，例如轮轴、主销、轴、扭力球等。这些部件在手术工具、电气传动、家用硬件和一般工业设备中都有应用。
铸造：历史悠久的制造工艺
它是最灵活的金属零件制造工艺之一。 铸造是各种形状复杂的金属结构的理想选择。 您可以说这是解决金属制造问题的经济解决方案，否则需要多种方法才能解决。 该过程将液体材料倒入模具中，该模具是具有所需结构的预制空腔。 然后它可以冷却材料并牢固地从模具中脱模以获得铸造金属零件。
有两种众所周知的铸造方法。 让我们来看看两者。
- 精密铸造：熔模铸造使用最终产品的蜡模型。 蜡上涂有陶瓷，一旦陶瓷硬化，蜡就会被加热并排出。 硬化的陶瓷外壳成为所需金属部件的模具。 将熔融金属倒入模具中，使其冷却并与模具分离。 这个过程确保了详细和复杂零件的生产。 熔模铸造可以满足小型生产需要。
- 压铸：此过程借助液压将液态金属压入模具。 钢模的制造方式可产生复杂的形状，确保可重复性和准确性以及有效性。 因此，压铸适用于复杂性极高的中小型铸件的大批量生产。
铸造金属零件的应用
这个过程能够制造当今几乎所有商业制造的机械设备。 此外，在生产方面，铸件优于 CNC加工成本 等方面。 这种金属制造方法经常制造洗衣机、金属管和汽车部件。
金属注射成型：大批量生产过程
在这个过程中，金属被磨成细粉，然后与粘合剂材料混合制成原料。 然后将原料固化并成型为最终产品。 这种技术非常适合大批量生产，而且具有成本效益，否则用其他方法制造成本会非常高。
金属注射成型与压铸的不同之处在于它使用聚合物-金属混合物的进料。 金属和聚合物的混合物是在第一步中创建的。 之后，该过程将熔化然后将粉末原料注入模具中，然后冷却固化以形成模具形状。 在最后一步中，将成型部件从模具中取出并进行清洁。
应用 注塑成型金属零件
该工艺是金属零件制造领域的一项创新技术，能够稳定地大量生产复杂零件。 汽车工业中有许多零件使用这种技术生产。 这种制造工艺还制造许多其他产品，如飞机、医疗设备、配件、装饰品、计算机、办公产品和家用电器部件。
注：用于制造 医疗器械，塑料注射成型技术也是一种非常有效的方法。
金属 3D 打印：复杂的几何形状和小体积零件
金属 3D 打印使用激光技术生产金属零件。 这种方法在原型中很常见，可以替代小批量铸造。 当涉及到成本低、交货时间短的高度复杂的小批量零件时，该技术是理想的选择。 金属 3D 打印还因其能够生产具有不可接近区域的一体化组件和几何形状而得到认可，而使用标准工具几乎不可能。
在这个过程中，金属颗粒 3D印刷 一步步。 在金属 3D 打印中，执行此操作的腔室充满惰性气体（例如氩气）以减少金属粉末的氧化，然后加热。 之后，在构建平台上铺上一层薄薄的金属粉末，激光扫描组件的横截面，将金属颗粒熔化成一层。 扫描模型的整个区域，并以此方式构建完全实体的零件。 现在，最终的金属 3D 打印部件可以使用了。
应用 3D 打印金属零件
金属 3D 打印允许快速且廉价地制造不同的工业部件。 然而，它以 批量生产 定制工具和专用仪器的小批量生产。 因此，该技术是生产功能齐全的原型、刚性外壳、管道系统、备件、生产工具、外科和牙科植入物、珠宝和装饰品以及许多其他现代工业部件的好方法。
金属零件的表面处理选项
这是制造过程中的最后一道工序。 表面处理 为金属制造零件提供环保和美观。 此外，该工艺改善了表面粗糙度和耐腐蚀性等性能，这超出了机加工操作的能力。 除此之外，一些处理还可以提高金属部件的机械和电气性能。
下面提到的是金属零件的一些表面处理选项。
- 电镀
- 化学镀
- 阳极氧化
- 化学处理
- 真空电镀
- 热浸
- 喷漆
- 热喷涂
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对于许多行业和家居用品来说，金属是一种极其重要的材料，它们为我们提供了令人印象深刻的设备，让我们的生活更轻松、更美好。 在本文中，我们讨论了金属零件制造及其制造选项，因为它们具有高度详细和独特的特性。 本指南可以帮助您掌握各种金属加工方法。
