Pressgjutning är bäst när du behöver flera likadana detaljer och när du behöver en funktionsprototyp som motsvarar den serietillverkade detaljen. CNC-fräsning från ett metallblock är bäst vid ett fåtal detaljer och när designen fortfarande ändras från dag till dag.
Nedan går vi igenom vilka fördelar de båda metoderna har, hur de skiljer sig åt och vad de betyder för styckpris, design och materialåtgång, så att du bättre kan fatta beslutet för din egen detalj.
Antalet detaljer avgör valet i de flesta fall. Behöver du bara ett fåtal, är CNC-fräsning billigast. Behöver du flera likadana detaljer, blir pressgjutning billigare per detalj, eftersom verktyget är en engångsinvestering som kan dimensioneras för just det antal detaljer du behöver.
Pressgjutning fyller ett verktyg med smält lättmetall, medan fräsning från block, som namnet antyder, fräser fram en detalj ur ett metallblock.
Vid pressgjutning pressas smält metall in i ett stålverktyg under mycket högt tryck. Metallen fyller formhåligheten och stelnar innan verktyget öppnas. Efter gjutningen behöver detaljen oftast efterbearbetas innan den är leveransklar. Det omfattar till exempel:
CNC-fräsning är en skärande process. Materialet fräses bort från ett massivt metallblock tills detaljen har sin färdiga form. En metalldetalj som frästs från block genomgår också efterbehandlingar som avgradning genom trumling och olika ytbehandlingar.
Styckpriset sjunker vid båda tillverkningsmetoderna, men det sjunker betydligt snabbare vid pressgjutning.
Vid CNC-fräsning behöver maskinen lika lång tid för varje detalj. Det som sjunker är kostnaden för ställtid och programmering, som fördelas på alla tillverkade detaljer. Detaljen blir alltså billigare med volymen, men bara upp till en viss punkt.
Vid pressgjutning ligger den stora utgiften i verktyget. Verktyget är en engångsinvestering, och ju fler detaljer det gjuter, desto mindre kostar det per detalj. Därför fortsätter styckpriset att sjunka. Över ett visst antal blir pressgjutning alltså billigare än CNC-fräsning, även om verktygspriset är högt.
Att investera i ett seghärdat prototypverktyg tidigt sparar också pengar. Ju tidigare du har en funktionsprototyp, desto fler designändringar hinner du göra i prototypverktyget innan serieverktyget tillverkas, där ändringar är betydligt dyrare. Serieverktyget är härdat, så varje ändring kräver sänkgnistning, svetsning, bearbetning och ny härdning. Samtidigt står produktionen still så länge verktyget är ute ur maskinen.
Pressgjutning kan tillverka komplexa detaljer med små godstjocklekar och finare partier som ribbor, medan CNC-fräsning passar för detaljer där godstjockleken varierar och där det ska fräsas djupt i materialet.
Vid pressgjutning är det verktyget som bestämmer detaljens form. Små godstjocklekar ner till omkring 1 mm kräver både högt tryck, hög hastighet och ett verktyg som är konstruerat för just det. Dessutom måste en pressgjuten detalj kunna stötas ut ur verktyget, vilket ställer vissa krav på konstruktionen:
Kraven finns beskrivna i vår designguide, som täcker optimal utformning av pressgjutna detaljer.
Vid CNC-fräsning är det skärverktyget och programmeringen som bestämmer detaljens form. Eftersom skärverktyget är runt, får innerhörn alltid en radie. Däremot kan godstjockleken variera fritt, och detaljen kan ha lodräta väggar och skarpa ytterkanter.
Båda metoderna klarar samma konstruktion så länge detaljen är förhållandevis enkel. Vid högre volymer kombineras de ofta: detaljen pressgjuts, och de toleranskritiska ytorna efterbearbetas med CNC-fräsning.
CNC-fräsning använder mest material per detalj. Ofta blir mer än halva metallblocket till spån. Spånen går att återvinna, men de är förorenade med skärvätska och måste rengöras innan de kan smältas om. Dessutom betalar du för hela blocket, även den del som blir till spån.
Pressgjutning ger också överskottsmaterial. Ingöt, gjutkanaler och överlopp fylls vid varje gjutning. Här är metallen ren och smälts om, så att den kan användas igen.
Valet beror på var du befinner dig i utvecklingen: om du behöver ett fåtal snabba prototyper eller flera funktionsprototyper, eller om du är redo för småserietillverkning och volymerna är så höga att pressgjutning lönar sig bäst.
Idé-Pro är specialister på pressgjutning och verktygstillverkning. Verktygen är konstruerade för prototyper och småserietillverkning. Vi hjälper dig att bedöma när din detalj är redo att gjutas. Kontakta Idé-Pro i dag, så tittar vi på din detalj tillsammans.
Pressgjutna prototyper levereras inom 5 till 8 veckor räknat från färdig 3D-fil. Större och mer komplexa detaljer tar 12 till 14 veckor, medan de första detaljerna med Idé-Pros Fast Track är klara på 3 till 5 veckor, beroende på storlek och komplexitet. Verktygstillverkning och produktion ligger på samma plats i Skive, vilket ger en flexibel process och håller nere transporttiden.
Nej, designen måste oftast anpassas först. En detalj som är konstruerad för fräsning från block kan ha geometrier som hindrar utstötningen. För pressgjutning krävs minst släppvinklar, så att detaljen släpper från verktyget.
Inte riktigt. Den gjutna detaljen får ett tätt metallskinn på ytan när metallen stelnar mot verktyget, medan den frästa detaljen har metallblockets jämna struktur hela vägen igenom. En detalj som validerats i fräst utförande kan därför bete sig annorlunda när den gjuts. Just därför lönar det sig att ta fram en funktionsprototyp i rätt process innan serieverktyget byggs.