Почему для корпусов некоторых устройств используется листовой металл, а для основных компонентов — литые детали, хотя и те, и другие — металлические? По мере ускорения интеллектуальной модернизации производства спрос на металлические компоненты продолжает расти. Однако различные критерии выбора листового металла и литья ставят многие предприятия перед сложным выбором.
Имея 20-летний опыт в производстве изделий из листового металла и обслуживания клиентов в более чем 120 городах мира,Шэньянская технологическая компания УЛЫБКА, ОООсформулировал логику отбора для отрасли.
I. Различные процессы: разительный контраст между холодной и горячей обработкой
Фундаментальное различие между деталями из листового металла и литьём определяется с самого первого этапа производства. Для изготовления деталей из листового металла в качестве сырья используются листы металла, например, стали или алюминия, которым придаётся форма с помощью процессов холодной штамповки, таких как лазерная резка, гибка и штамповка, без плавления металла. Подобно оригами, внешние силы вызывают пластическую деформацию листового материала. Возьмём, к примеру, серверный корпус: алюминиевый лист можно разрезать и согнуть до нужной формы всего за три часа. Этот процесс не требует сложных пресс-форм, что обеспечивает значительные экономические преимущества при мелкосерийном производстве.
Однако литьё происходит по другому производственному пути. Расплавленный чугун заливается в песчаные формы. После охлаждения форма удаляется, а деталь подвергается шлифовке и термической обработке для получения черновой отливки. Литье — это процесс формовки в жидком состоянии, позволяющий создавать детали со сложными внутренними полостями и неровными криволинейными поверхностями, например, масляные и водяные каналы в блоке двигателя. Такая монолитная конструкция исключает риск протечек через стыки. Однако литейные формы стоят дорого. Песчаные формы, как правило, одноразовые, в то время как изготовление индивидуальных металлических форм часто требует сотен тысяч юаней на разработку, что делает их неэффективными для мелкосерийного производства.
II. Различия в производительности: предприятия должны выбирать, исходя из своих потребностей
Станина станка изготовлена из чугуна, а внешний защитный кожух изготовлен из листового металла. Это классический пример выбора компонентов в соответствии с эксплуатационными требованиями. Станина станка должна обладать высокой твёрдостью, износостойкостью и способностью к демпфированию вибраций, чему идеально соответствует чугун после термообработки. В свою очередь, защитный кожух должен быть лёгким и простым в разборке, что делает прочность и гибкость обработки листового металла превосходным решением.
Данные отраслевых исследований показывают, что детали из листового металла достигают высокой точности формовки: точность гибки достигает ±0,1 мм, а гладкость поверхности позволяет использовать их в изделиях, требующих высокой эстетичности, например, в корпусах приборов. Хотя отливки обладают более низкой точностью изготовления (допуски размеров ±1–5 мм), механическая обработка позволяет им выдерживать давление свыше 10 МПа и температуру свыше 500 °C, что делает их незаменимыми в производстве корпусов гидроцилиндров, компонентов котлов и других подобных областях. В автомобильной промышленности кузовные панели из алюминиевого листового металла снижают вес на 60%, в то время как для корпусов трансмиссий для обеспечения структурной целостности необходимо использовать литые стальные детали.
III. Методологический подход: четыре измерения преодоления трудностей принятия решений
Компаниям больше не нужно полагаться на «выбор на основе опыта». Вместо этого оценивайте на основе этих четырёх измерений: - Сложность конструкции: для простых трёхмерных конструкций выбирайте листовой металл, в то время как для сложных полостей и неровных криволинейных поверхностей требуются отливки. Производитель электроники однажды попытался собрать корпус насоса из листового металла, но из-за плохой герметизации произошли производственные аварии. В конечном итоге они перешли на литьё, чтобы решить эту проблему. Для анализа стоимости партии: листовой металл оптимален для небольших партий до 1000 единиц или опытного производства, в то время как отливки становятся более рентабельными для больших объёмов, превышающих 10 000 единиц. Производитель бытовой техники, выпускающий корпуса компрессоров холодильников, обнаружил, что после достижения размера партии в 100 000 единиц, себестоимость единицы отливок была на 40% ниже, чем листового металла. Для монтажа и обслуживания листовой металл предпочтительнее для компонентов, требующих разборки и ремонта, в то время как отливки выбирают для основных несущих деталей, требующих длительной эксплуатации без обслуживания. Что касается эксплуатационных требований, листовой металл выбирают для легких и высокопрочных изделий, в то время как отливки предпочтительны для изделий с высокой твердостью и стойкостью к высокому давлению.
Многие компании сейчас внедряют «гибридные решения». Например, производитель оборудования для автоматизации использует листовой металл для каркаса оборудования, а литые детали — для основных несущих компонентов, обеспечивая баланс между контролем затрат и обеспечением производительности. В условиях цифровой трансформации производства некоторые предприятия внедрили программное обеспечение для моделирования выбора материалов. Вводя структурные характеристики, объём производства и требования к производительности, они могут быстро найти оптимальное решение.
Несмотря на то, что с развитием технологий материалов и производственных процессов границы применения деталей из листового металла и отливок пересеклись, их основные различия остаются существенными.
Шэньянская технологическая компания УЛЫБКА, ОООБудучи лидером в области обработки листового металла, компания УЛЫБКА использует свой 20-летний богатый опыт и глобальный опыт обслуживания, чтобы не только предоставлять профессиональные изделия и услуги из листового металла, но и помогать предприятиям в выборе деталей из листового металла и отливок. Это позиционирует УЛЫБКА как надежного партнера для предприятий, работающих в сфере производства.