Spis treści
Firma Honscn zajmuje się profesjonalnymi usługami obróbki skrawaniem CNC od 2003 roku.
Producent obudów premium × Honscn: Precyzyjne, obrabiane CNC, puste obudowy z tytanu klasy 5 (TC4)
2025-12-11
Informacje o kliencie: Lider w produkcji obudów najwyższej klasy
Nasz klient to wyspecjalizowany producent obudów produktów premium, obsługujący branże takie jak luksusowa elektronika, urządzenia medyczne i luksusowe dobra konsumpcyjne. Jego reputacja opiera się na dostarczaniu obudów, które łączą wyjątkową funkcjonalność z nieskazitelną estetyką – gdzie nawet najmniejsza skaza na powierzchni lub odchyłka wymiarowa może zagrozić pozycji produktu w segmencie premium. Kiedy potrzebowali złożonej, pustej, rurowej obudowy do flagowej linii produktów, zwrócili się do nas, ponieważ tradycyjni producenci nie spełnili ich rygorystycznych standardów dotyczących zarówno złożoności kształtu, jak i jakości powierzchni.
Ich główne żądanie było jasne: niestandardowa, pusta obudowa rurowa wykonana z tytanu klasy 5 (TC4), charakteryzująca się misternymi wycięciami i krzywiznami – a jednocześnie zapewniająca lustrzane, bezbłędne wykończenie powierzchni. Nie był to tylko element; to była „twarz” ich nadchodzącego produktu, więc kompromis nie podlegał negocjacjom.
Przegląd projektu: Tworzenie tytanowego eksponatu
Projekt koncentrował się na opracowaniu prototypowej partii złożonych, pustych w środku, rurowych obudów dla linii produktów premium klienta. W przeciwieństwie do standardowych obudów, ten element wymaga precyzyjnych wycięć (aby pomieścić elementy wewnętrzne i wentylację) oraz płynnych krzywizn, aby przechwycić światło i uwydatnić fakturę wysokiej jakości tytanu. Jako zewnętrzna obudowa, jej wygląd bezpośrednio wpływał na postrzeganą wartość produktu końcowego – dlatego jakość powierzchni i dokładność wymiarowa miały kluczowe znaczenie dla sukcesu rynkowego klienta.
Klient skontaktował się już z dwoma innymi producentami, ale obaj zmagali się z wyzwaniami związanymi z obróbką mechaniczną w TC4 oraz ze złożoną geometrią części. Potrzebowali partnera, który mógłby połączyć wiedzę materiałową z zaawansowanymi możliwościami obróbki, aby przekształcić ich projekt w namacalny, nieskazitelny produkt.
Produkt: Pusta, rurowa skorupa z tytanu klasy 5 (TC4)
Każdy aspekt produktu został zaprojektowany z myślą o najwyższej wydajności i estetyce:
- Materiał : Tytan klasy 5 (TC4, Ti-6Al-4V). Wybrany ze względu na niezrównane połączenie wysokiej wytrzymałości (4 razy mocniejszy niż aluminium), odporności na korozję i doskonałego metalicznego połysku – idealny do wysokiej klasy obudów, które wymagają zarówno trwałości, jak i atrakcyjnego wyglądu.
- Konstrukcja i wymiary : Złożona, pusta konstrukcja rurowa z misternymi wycięciami (o średnicy od 3 mm do 8 mm) i wyprofilowanymi krzywiznami zewnętrznymi. Brak płaskich powierzchni oznaczał, że każdy etap obróbki wymagał precyzyjnej kontroli.
- Główne wymagania : Wykończenie powierzchni: Ra ≤ 0,4 μm (gładka jak lustro, bez zarysowań, zadziorów i śladów narzędzi)
- Tolerancja wymiarowa: ±0,02 mm (krytyczna dla dopasowania elementów wewnętrznych)
- Integralność strukturalna: Brak pęknięć lub mikrouszkodzeń w pustych przekrojach lub wycięciach
Pozycja rynkowa : Flagowa obudowa dla linii produktów najwyższej klasy klienta, skierowana do konsumentów premium i użytkowników profesjonalnych, dla których priorytetem jest wzornictwo i jakość.
Główne wyzwania: Dlaczego tradycyjna obróbka skrawaniem okazała się nieskuteczna
Projekt postawił przed nami trzy powiązane ze sobą wyzwania, które sprawiły, że standardowe metody produkcji stały się niepraktyczne. Każde z nich było związane z właściwościami materiałów i złożonością projektu:
Wyzwanie 1: Tytan klasy 5 (TC4) jest z natury trudny do obróbki
Tytan TC4 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością na rozciąganie (do 1034 MPa) i niską przewodnością cieplną – co oznacza, że podczas obróbki na styku narzędzia z przedmiotem obrabianym szybko nagrzewa się. Powoduje to szybkie zużycie narzędzi, ich wykruszanie i nierówne cięcie – problemy, które nasilają się podczas obróbki skomplikowanych kształtów. Tradycyjne tokarki lub jednoosiowe maszyny CNC nie były w stanie utrzymać stałych parametrów skrawania, co prowadziło do defektów powierzchni i błędów wymiarowych.
Wyzwanie 2: Złożona konstrukcja rurowa wymaga sterowania wieloosiowego
Połączenie pustej rurki, zakrzywionych powierzchni i precyzyjnych wycięć w obudowie oznaczało, że żaden pojedynczy kąt obróbki nie pozwalał na obróbkę wszystkich detali. Tradycyjne 3-osiowe maszyny CNC wymagały wielu ustawień, co powodowało błędy współosiowości między detalami. Nawet niewielkie odchylenia (nawet 0,03 mm) zaburzałyby symetrię części i jej dopasowanie do elementów wewnętrznych.
Wyzwanie 3: Estetyka premium nie pozostawia miejsca na niedoskonałości
Jako element obudowy, element wymagał nieskazitelnej powierzchni – bez śladów narzędzi, zadziorów i przebarwień. Tendencja TC4 do „chwytania” narzędzi skrawających (powodując rozdarcia powierzchni) i przebarwienia pod wpływem ciepła sprawiły, że było to poważnym problemem. Tradycyjna obróbka końcowa (np. szlifowanie lub polerowanie) wiązała się z ryzykiem zmiany wymiarów, dlatego wykończenie musiało być uzyskiwane podczas obróbki.
Nasze rozwiązanie szyte na miarę: wieloosiowa obróbka CNC + precyzyjna inżynieria
Aby sprostać tym wyzwaniom, połączyliśmy zaawansowaną technologię obróbki, specjalistyczne narzędzia i rygorystyczną kontrolę procesu, koncentrując się na „perfekcji obróbki”, a nie na poprawkach po obróbce:
Rozwiązanie 1: Obróbka CNC 5-osiowa dla złożonej geometrii
Wdrożyliśmy nasze precyzyjne 5-osiowe centra obróbcze CNC, które oferują jednoczesną kontrolę nad wszystkimi osiami. Pozwoliło nam to na obróbkę zakrzywionych powierzchni korpusu, rdzenia pustego i wycięć w jednym ustawieniu, eliminując błędy współosiowości wynikające z wielokrotnych zmian narzędzi. Możliwość regulacji kąta nachylenia przedmiotu obrabianego w czasie rzeczywistym przez system 5-osiowy zapewniła dostęp do każdego elementu z optymalną orientacją narzędzia, co zmniejszyło jego zużycie i poprawiło jakość powierzchni.
Rozwiązanie 2: Specjalistyczne narzędzia i parametry skrawania dla TC4
Aby sprostać wyzwaniom związanym z obróbką skrawaniem w TC4, zoptymalizowaliśmy nasze narzędzia i parametry procesu:
- Wybór narzędzi : Użyliśmy ultratwardych frezów węglikowych z powłokami TiAlN – zaprojektowanych specjalnie do obróbki tytanu. Narzędzia te są odporne na ciepło i zużycie, zachowując ostrość krawędzi skrawających dłużej niż narzędzia standardowe.
- Parametry skrawania : Nasi inżynierowie precyzyjnie dostosowali prędkość wrzeciona (1500–2000 obr./min) i posuw (50–80 mm/min), aby zrównoważyć usuwanie materiału z odprowadzaniem ciepła. Zastosowaliśmy również wysokociśnieniowy system chłodzenia do odprowadzania wiórów i chłodzenia styku narzędzia z przedmiotem obrabianym, zapobiegając przebarwieniom i pęknięciom powierzchni pod wpływem ciepła.
Rozwiązanie 3: Kontrola jakości w trakcie procesu dla uzyskania nieskazitelnej estetyki
Zintegrowaliśmy kontrolę jakości na każdym etapie obróbki, aby zagwarantować perfekcję:
- Kontrola przed obróbką : Surowiec TC4 został sprawdzony za pomocą badań ultradźwiękowych w celu wykrycia wad wewnętrznych, które mogłyby spowodować pęknięcia w trakcie obróbki.
- Kontrole w trakcie procesu : Po obróbce zgrubnej (usunięcie 70% materiału) i przed wykończeniem używamy współrzędnościowej maszyny pomiarowej (CMM) w celu sprawdzenia wymiarów, dostosowując ścieżkę cięcia tak, aby mieściła się w granicach tolerancji.
- Monitorowanie chropowatości powierzchni : Podczas procesu wykańczania używamy przenośnego testera chropowatości powierzchni w celu sprawdzenia wartości Ra w czasie rzeczywistym i dostosowania prędkości narzędzia oraz szybkości posuwu w celu utrzymania docelowej wartości 0,4 μm.
Jak wyprodukowaliśmy skorupy tytanowe: proces produkcji krok po kroku
Spójność i jakość wymagały ustrukturyzowanego, możliwego do prześledzenia procesu — oto w jaki sposób przekształciliśmy surowy TC4 w nieskazitelne obudowy:
- Przygotowanie materiału : Pozyskano certyfikowany pręt ze stopu tytanu klasy 5 (TC4) (Ti-6Al-4V) i pocięto go na cylindryczne półfabrykaty. Każdy półfabrykat poddano badaniu ultradźwiękowemu w celu wykluczenia pęknięć wewnętrznych i zanieczyszczeń.
- Obróbka zgrubna : Nadmiar materiału jest usuwany za pomocą pięcioosiowej obrabiarki CNC, tworząc podstawową, pustą strukturę rurową. Aby zapewnić dokładność wymiarową podczas procesu wykańczania, zarezerwowaliśmy „naddatek na wykończenie” wynoszący 0,1 mm.
- Precyzyjne wykończenie : Zmieniono narzędzia na powlekane węglikowe do obróbki krzywizn, wycięć i wewnętrznego rdzenia pustego. W celu utrzymania jakości powierzchni stale stosowano chłodziwo pod wysokim ciśnieniem. Ten etap trwał 2,5 godziny na część — powoli i precyzyjnie, aby uniknąć defektów.
- Gratowanie i polerowanie : Wykonano ręczne gratowanie narzędziami z końcówkami diamentowymi (aby uniknąć zarysowań), a następnie precyzyjne polerowanie tarczą polerską z pastą polerską do tytanu. Uzyskano gładkość powierzchni Ra ≤ 0,4 μm bez zmiany wymiarów.
- Końcowy audyt jakości : Każdy prototyp przeszedł 3-etapową kontrolę: Kontrola wymiarów za pomocą CMM (weryfikacja tolerancji ±0,02 mm)
- Badanie gładkości powierzchni za pomocą profilometru
- Kontrola wizualna pod oświetleniem LED (w celu wykrycia mikroskopijnych zarysowań lub skaz)
Wyniki: Doskonałe prototypy i zaangażowanie w produkcję
Dostarczyliśmy partię prototypów zgodnie z harmonogramem, a reakcja klienta była natychmiastowa. Zespół inżynierów przeprowadził rygorystyczne testy, obejmujące weryfikację wymiarów, kontrole dopasowania do komponentów wewnętrznych oraz ocenę jakości powierzchni. Prototypy przerosły oczekiwania:
„Te tytanowe skorupy są nieskazitelne – każda krzywizna jest precyzyjna, powierzchnia nieskazitelna, a nasze wewnętrzne komponenty idealnie pasują. Współpracowaliśmy już wcześniej z producentami tytanu, ale ten poziom szczegółowości wyróżnia się jako punkt odniesienia w branży. Jesteśmy gotowi do rozpoczęcia produkcji”.— Dyrektor ds. badań i rozwoju klienta
Podbudowany sukcesem prototypu, klient potwierdził zamówienie na produkcję próbną 100 sztuk, zaplanowaną na styczeń. Podzielił się również planami rozszerzenia naszej współpracy o inne złożone obudowy z tytanu i aluminium do swojej linii produktów na rok 2025 – przekształcając projekt prototypowy w długoterminową współpracę.
Wartość dla klienta: coś więcej niż tylko część — czynnik różnicujący konkurencję
Nasze rozwiązanie zapewniło wartość wykraczającą daleko poza wysokiej jakości powłokę:
- Wzmocnienie marki : Idealna obudowa z tytanu podniosła prestiż flagowego produktu klienta, wzmacniając jego pozycję na rynku produktów premium.
- Oszczędność czasu : Dostarczając prototypy gotowe do produkcji (bez konieczności przeprojektowywania i przeróbek), skracamy czas wprowadzenia produktu na rynek o 6 tygodni.
- Redukcja ryzyka : Nasza kontrola jakości w trakcie procesu wyeliminowała ryzyko wadliwych części, co jest krytyczne w przypadku drogiego materiału, jakim jest TC4.
- Skalowalność : Nasz 5-osiowy system CNC jest gotowy do skalowania od prototypów do produkcji wielkoseryjnej, zapewniając spójność, gdy klient zwiększy zapotrzebowanie.
RECOMMENDED FOR YOU
brak danych
Skontaktuj się z nami
Prawa autorskie © 2025 HONSCN | Mapa witryny Polityka prywatności