Qual é a diferença entre usinagem CNC e estampagem na fabricação de telefones celulares?

1. Princípio do processo: A principal diferença entre formação de corte e deformação do material
O método de estampagem utiliza uma prensa para empurrar o molde contra a chapa metálica com muita força e utiliza a deformação plástica do material para moldá-lo. O núcleo está no design exato do molde. A correção geométrica da cavidade do molde afeta diretamente o quanto as peças podem variar em tamanho. Por exemplo, a estampagem pode criar a forma curva e a estrutura de reforço da estrutura metálica do iPhone de uma só vez. No entanto, como o material é dúctil, estruturas complicadas precisam ser feitas passo a passo através de diversos procedimentos.
Usando programação, a usinagem com controle numérico controla o caminho da ferramenta para cortar, perfurar, fresar e fazer outras coisas em todo o bloco de metal. O centro de usinagem de articulação de cinco{1}}eixos pode usinar superfícies espaciais com precisão muito alta, com tolerâncias mantidas em ± 0,01 mm. A tampa traseira de alumínio do iPhone 6 possui pequenos slots moldados por injeção que são preenchidos com plástico usando tecnologia NMT para fazer o sinal transbordar. A tecnologia de estampagem torna difícil fazer essa estrutura complicada.
2. Estrutura de Custos: O Jogo entre Investimento em Moldes e Depreciação de Equipamentos
A curva de custo do processo de estampagem mostra um padrão típico de “estágio inicial alto, margem baixa”. O custo de confecção do molde é de 60% a 70% do custo total do projeto. Por exemplo, o custo de um único conjunto de moldes de precisão-de nível automotivo pode ficar entre 500.000 e 2 milhões de yuans. Mas quando a produção em massa começa, o custo de cada peça diminui rapidamente à medida que o número de peças fabricadas aumenta. Quando o tamanho do lote ultrapassa 5.000 peças, o custo das peças estampadas é 40% a 60% menor do que o das peças CNC.
A usinagem com controle numérico utiliza o “modelo de custo linear”, o que significa que 35% de seus custos vêm da depreciação do equipamento, 25% do desgaste da ferramenta e 20% dos custos de mão de obra. CNC é muito mais barato para produção em pequenos lotes (menos de 1.000 peças). Por exemplo, custa cerca de 15 yuans por peça para microfresar CNC uma placa de alumínio de 0,3 mm para o entalhe do mural traseiro do Xiaomi 8. Se você utilizar estampagem, terá que abrir o molde novamente e o custo de uma peça subirá para mais de 80 yuans.
3. Cenário de aplicação: Mudanças na forma como as peças estruturais e funcionais funcionam juntas
A tecnologia de estampagem é utilizada principalmente na produção de telefones celulares para:
Seções estruturais padronizadas, como compartimento de bateria, suporte de cartão SIM, tampa de blindagem e outras peças com formatos regulares, com rendimento de estampagem superior a 99,5%
Peça-de dissipação de calor com parede fina: um dissipador de calor de liga de alumínio com paredes de 0,3 a 1,5 mm de espessura. A estampagem pode fazer com que a variação da altura das aletas seja de 0,05 mm.
Peças que deixam o exterior bonito: A técnica de molde contínuo torna possíveis coisas como trefilação de metal e padrões de CD. Por exemplo, a textura da moldura central da série Huawei Mate.
A usinagem de controle numérico é o tipo mais comum de usinagem.
Componente funcional com alta precisão: O suporte da câmera deve manter coaxialidade menor ou igual a 0,02mm e ser montado logo após o corte CNC.
peças com formatos complicados: peças de engrenagem em dobradiças de tela dobrável, com usinagem de cinco{0}}eixos que podem tornar o passo do dente com precisão de 0,1 mm.
Peças personalizadas: o CNC pode esculpir um padrão personalizado na estrutura de liga de titânio de uma edição Porsche Design de um telefone celular.
4. Mudanças na tecnologia: a tendência de combinar inteligência e complexidade
A tecnologia de estampagem está ultrapassando os antigos limites das seguintes maneiras:
Tecnologia de estampagem servo: esta tecnologia usa um motor linear para controlar o curso até 0,001 mm, o que resolve o problema de ricochete do aço quando é atingido com força.
A estampagem óptica, que usa deformação plástica{0}}induzida por laser para melhorar a precisão da moldagem para ± 0,005 mm, tem sido usada para fabricar anéis de metal para câmeras de iPhone.
Estampagem de microfuros: substituição da tecnologia EDM padrão por perfuração em vários-estágios para fazer microfuros de 0,1 mm.
Os avanços tecnológicos mais importantes na usinagem CNC são:
Otimização do caminho de IA: ao usar o aprendizado de máquina para analisar dados de usinagem anteriores e alterar automaticamente as configurações de corte, a eficiência da usinagem de ligas de alumínio pode ser aumentada em 30%.
Centro de usinagem de compósitos: combina corte a laser, polimento ultrassônico e outras tarefas para concluir todo o processo de uma só vez. Por exemplo, pode reduzir o tempo de processamento de quadros de um iPhone 15 para 18 minutos.
Tecnologia de gêmeo digital: Simulação do processo de fabricação em um ambiente virtual, encurtando o ciclo de produção experimental de sete dias para um dia
5. Uma comparação comum de casos: Fazendo a moldura de alumínio para o iPhone
Plano de estampagem:
As etapas do processo são cortar o material, estampar profundamente, modelar, perfurar e cortar as bordas.
Puncionadeira de alta-velocidade 600T e matriz progressiva são as configurações do equipamento.
Números importantes: velocidade de moldagem de 80 vezes por minuto e taxa de utilização de material de 82%
Repartição de custos: 45% para amortização de moldes, 30% para materiais e 25% para estampagem.
Fluxo do processo: fresamento em desbaste, fresamento de semi{0}}precisão, fresamento de precisão, furação CNC e anodização
Configuração do equipamento: centro de usinagem de cinco-eixos e sistema de medição on-line
Configurações importantes: velocidade do fuso 12.000 rpm e precisão de usinagem ± 0,008 mm
Divisão de custos: 40% para depreciação de equipamentos, 25% para ferramentas de corte e 20% para mão de obra.