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Aluminium-Prototypen: Ein umfassender Leitfaden | JS Precision

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Verfasst von

JS

Veröffentlicht
Nov 10 2025
  • Schnelles Prototyping

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Aluminium-Prototypen könnten die Lösung für all Ihre Prototyping-Probleme sein. Stellen Sie sich vor: Ein Ingenieur hat am Freitagnachmittag eine neue Idee, benötigt aber bereits am Montagmorgen einen voll funktionsfähigen Aluminium-Prototyp zum Testen. Bei JS Precision ist das keine Utopie.

Dieser Leitfaden kombiniert praktische Erfahrung aus zehn Jahren in der Branche mit den Best Practices von JS Precision, um zu zeigen, wie moderne CNC-Bearbeitungs- und Rapid-Prototyping-Technologien diesen allzu häufigen, aber dennoch entscheidenden Teil der Produktentwicklung gemacht haben.

Zusammenfassung der wichtigsten Antworten

Technische Vorteile Kernkompetenzen Prozessauswahl Servicewert
Überlegene Materialeigenschaften: Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, ausgezeichnete Bearbeitbarkeit und gute Wärmeleitfähigkeit. Mehr als 10 Jahre Berufserfahrung, Bearbeitung von fast 5000 Aluminium-Prototypen pro Jahr mit einer Genauigkeit von ±0,01 mm. Die CNC-Bearbeitung ist die bevorzugte Methode und eignet sich für hochpräzise Funktionsprototypen. Der 3D-Druck eignet sich für extrem komplexe Strukturen. Schnelle Lieferung: Von der Zeichnung bis zum fertigen Produkt in nur 72 Stunden – für eine schnelle Produktiteration.
Designflexibilität: Unterstützt komplexe Geometrien und ermöglicht praxisnahe Funktionstests. Bietet professionelle DFM-Analysen zur Optimierung der Herstellbarkeit von Zeichnungen und senkt die Verarbeitungskosten um durchschnittlich 15 %. Grüne Oberflächenbehandlung: Bietet umweltfreundliche Aluminium-Galvanisierung und andere Verfahren an, die internationalen Umweltstandards entsprechen. Kostenoptimierung: Reduziert die Gesamtkosten um 30 % durch Materialauswahl, Chargeneffekte und andere Strategien.
Hohe Prüfgenauigkeit: Die mechanischen Eigenschaften des Prototyps entsprechen nahezu denen der in Serie gefertigten Teile, wodurch zuverlässige Testergebnisse gewährleistet werden. Komplettservice: Umfasst Designprüfung, CNC-Bearbeitung, Oberflächenbehandlung und Qualitätsprüfung. Unterstützung mehrerer Werkstoffe: Neben Aluminiumlegierungen können auch Edelstahl und technische Kunststoffe verarbeitet werden. Technische Unterstützung: Als Erweiterung des Forschungs- und Entwicklungsteams des Kunden bieten wir umfassende Unterstützung vom Konzept bis zur Serienproduktion.

Warum JS Precision Guide wählen? Praktische Grundlagen für die Aluminium-Prototypenfertigung

Mit über 10 Jahren praktischer Erfahrung in der Herstellung von Aluminium-Prototypen und im Rapid Prototyping hat JS Precision im letzten Jahr fast 5.000 Aluminium-Prototypen für über 300 Kunden für Anwendungen wie Drohnen, medizinische Geräte und Automobilteile fertiggestellt.

Beispielsweise hat das von uns für ein Medizintechnikunternehmen gefertigte hochpräzise Aluminiumgehäuse mit Toleranzen innerhalb von ±0,01 mm die ISO-Qualitätsprüfung auf Anhieb bestanden ; der von uns für einen Kunden aus der Automobilelektronik fertiggestellte Prototyp einer Wärmeableitungskomponente wurde innerhalb von 72 Stunden geliefert und erfüllte die Anforderungen der Wärmeableitungsprüfung.

Diese Erfahrungen resultieren nicht nur aus zahlreichen Auftragsabwicklungen, sondern auch aus unserer akribischen Detailgenauigkeit bei jedem CNC-Aluminium-Prototypenprojekt.

Dieses Buch vereint die praktischen Erfahrungen unseres Teams, Lösungen für häufig auftretende Kundenprobleme und Best Practices aus der Branche. Sie können sich darauf verlassen: Jede Empfehlung wurde in realen Projekten erprobt.

Benötigen Sie einen zuverlässigen Partner für Aluminium-Prototypen? JS Precision verfügt über umfassende Erfahrung im Rapid Prototyping und bietet Ihnen einen Komplettservice – von der Designoptimierung bis zur Auslieferung. Starten Sie eine Projektbewertung mit uns und minimieren Sie Umwege bei der Entwicklung Ihres Prototyps.

Warum ist Aluminium der unbestrittene König der schnellen Prototypenfertigung?

Erstens verfügt Aluminium über ein ausgezeichnetes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, was bedeutet, dass Aluminium bei gleichem Gewicht viel fester als Kunststoff ist und die Tragfähigkeit des Endprodukts besser simulieren kann, was für Funktionstests von Aluminium-Prototypen wichtig ist.

Es bietet eine fantastische Bearbeitbarkeit , einen geringen Schnittwiderstand und die Verarbeitungseffizienz von Aluminium ist über 30 % höher als die von Stahl, wodurch der Prozess der CNC-Aluminium-Prototypenfertigung beschleunigt wird.

Darüber hinaus macht die hervorragende thermische und elektrische Leitfähigkeit von Aluminium es ideal für Prototypen, die eine Simulation der Wärmeableitung erfordern, wie beispielsweise Gehäuse für elektronische Geräte. Gleichzeitig bildet Aluminium auf natürliche Weise eine Oxidschicht, die einen grundlegenden Korrosionsschutz bietet und die Kosten der Nachbearbeitung reduziert.

Im Vergleich zu anderen Materialien sind Kunststoffprototypen deutlich günstiger, weisen jedoch eine vergleichsweise geringe Festigkeit und thermische Stabilität auf, was Funktionstests unter extremen Bedingungen oder bei hohen Temperaturen ausschließt. Prototypen aus Stahl sind zwar robust, aber schwer, schwierig zu verarbeiten und haben lange Vorlaufzeiten, die eine schnelle Iteration behindern.

Die Wahl von Aluminiumprototypen führt zu einer höheren Testgenauigkeit, die dem endgültigen Produktionsteil näherkommt, und durch die schnellere Verarbeitung werden die Iterationszyklen verkürzt, sodass die Aluminiumprodukte schneller auf den Markt kommen können.

Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften ist Aluminium der unangefochtene König der Rapid-Prototyping-Fertigung.

Abbildung 1: Aluminium besitzt ein gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Die Zugfestigkeit und die Streckgrenze sind die Hauptfaktoren, die die Festigkeit einer Aluminiumlegierung bestimmen.

Wie entwirft man die perfekten Zeichnungen für CNC-Aluminium-Prototypen?

Die Erstellung von Zeichnungen ist der erste Schritt bei der CNC-Aluminium-Prototypenfertigung . Nur gut gestaltete Zeichnungen gewährleisten eine reibungslose und kostengünstige Weiterverarbeitung.

Im Folgenden helfen wir Ihnen dabei, perfekte Zeichnungen in dreierlei Hinsicht zu erstellen: die goldenen Regeln des Designs, die Vermeidung häufiger Fehler und Vorschläge zur Herstellbarkeit.

Goldene Gestaltungsregeln

  • Wandstärke: Die Wandstärke sollte möglichst mindestens 1 mm betragen. Ist die Wandstärke zu gering, verformt sich das Bauteil bei der Bearbeitung leicht. Bei Bauteilen mit einer Länge von über 50 mm sollte die Wandstärke auf 1,5–2 mm erhöht werden, um eine ausreichende Stabilität zu gewährleisten.
  • Mindestbohrungsdurchmesser: üblicherweise 1 mm. Die Bohrungstiefe sollte jedoch nicht mehr als das Fünffache des Bohrungsdurchmessers betragen , da sonst die Gefahr eines Werkzeugbruchs steigt. Bei Bedarf einer tieferen Bohrung empfiehlt es sich, dies mit dem Ingenieur zu besprechen, um eine optimale Lösung zu finden.
  • Innen- und Außenverrundungen: Die Innen- und Außenecken sollten mit einem Radius von R0,5-R1 mm verrundet werden, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden, den Werkzeugverschleiß zu reduzieren und die Bearbeitungseffizienz zu verbessern.
  • Gewindetiefe: Für Innengewinde wird eine Gewindetiefe von 1,5-2 Mal dem Gewindedurchmesser empfohlen, für Außengewinde hingegen von 1-1,2 Mal dem Gewindedurchmesser, um die Festigkeit der Verbindung zu gewährleisten.

Häufige Fallstricke vermeiden

  • Reduzierung des Einsatzes von Vorrichtungen und Spannmitteln: Symmetrische Strukturen oder einheitliche Bezugsflächen im Design ermöglichen das Spannen und Bearbeiten in einer Aufspannung , wodurch die Wahrscheinlichkeit von Fehlern oder erhöhten Kosten aufgrund mehrfacher Spannvorgänge verringert wird.
  • Werkzeuginterferenzen vermeiden: Bei der Konstruktion sollte die Abstimmung zwischen der inneren Struktur des Bauteils und dem Werkzeugweg berücksichtigt werden. Beispielsweise muss eine tiefe Kavitätsstruktur genügend Platz bieten, damit sich das Werkzeug ohne Behinderung oder Kollision bewegen kann .
  • Optimierung dünnwandiger Bauteile: Bei dünnwandigen Teilen können Verstärkungsrippen angebracht werden, deren Breite mindestens das 0,8-fache der Wandstärke betragen sollte. Um die Verformung bei der Bearbeitung zu reduzieren, können schichtweise Schneidverfahren eingesetzt werden.

Hier ist eine kurze „Design-Selbst-Checkliste“ zur Optimierung Ihres Designs vor der Einreichung, um den Projektstart zu beschleunigen:

  • Entspricht die Wandstärke den Mindestanforderungen?
  • Ist die Bohrlochtiefe größer als der Sicherheitsfaktor?
  • Sind alle Kanten und Ecken abgerundet?
  • Ist die Gewindetiefe angemessen?
  • Besteht die Gefahr von Werkzeugbeeinträchtigungen der Struktur?
  • Gibt es komplexe Geometrien, die vereinfacht werden könnten?

Bei JS Precision werden professionelle Designprüfungsdienste angeboten, die Ihnen helfen, Konstruktionsfallen zu vermeiden, die Herstellbarkeit der Zeichnung für Ihr CNC-Aluminium-Prototypenprojekt zu optimieren und die Bearbeitung Ihrer Aluminium-Prototypen effektiver und kostengünstiger zu gestalten.

CNC-Aluminium-Prototypenfertigung: Welche geheimnisvollen Werkzeuge kommen im Hintergrund zum Einsatz?

Viele fragen sich, wie hochpräzise CNC-Aluminiumprototypen hergestellt werden. Der Schlüssel zum Verfahren liegt in den verwendeten Spezialwerkzeugen; diese Werkzeuge bilden das Fundament für Qualität und Effizienz bei der Aluminiumprototypenfertigung.

Zunächst einmal gibt es die spezialisierten Schneidwerkzeuge. Zu unserem Arsenal gehören verschiedene Arten:

  • Hartmetall-Schaftfräser mit hohem Drehmoment für die Schruppbearbeitung, für den schnellen Abtrag großer Mengen Aluminium mit 25 % höherer Produktivität im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen.
  • Die Endbearbeitung erfolgt mit Präzisionskugelfräsern, Genauigkeit bis ±0,005 mm , glatte Oberfläche und detaillierte Merkmale.
  • Vollgewindefräser gewährleisten Gewindekonsistenz und -genauigkeit und verhindern das Überdrehen des Gewindes.

Neben Schneidwerkzeugen sind hochentwickelte Mess- und Qualitätskontrollwerkzeuge ebenso wichtig.

  • Wir sind mit einer 3D-Messmaschine ausgestattet, die eine umfassende dreidimensionale Dimensionsprüfung an Aluminium-Prototypen durchführen kann, deren Toleranzen innerhalb von ±0,003 mm kontrolliert werden.
  • Es gibt Oberflächenrauheitsmessgeräte zur Prüfung der Oberflächenbeschaffenheit von Bauteilen, die unterschiedliche Anforderungen von Ra0,8 bis Ra3,2 erfüllen .

JS Precision investiert 15 % des jährlichen Umsatzes, um Werkzeuge und Ausrüstung kontinuierlich zu aktualisieren, die neuesten Hochgeschwindigkeits-CNC-Werkzeugmaschinen einzuführen, die Bearbeitungsgeschwindigkeit um 20 % zu steigern und den Aluminiumabfall zu reduzieren.

Diese Investitionen bilden die Grundlage unserer Fähigkeit, Aluminium-Prototypen und Aluminiumprodukte von gleichbleibend hoher Qualität zu liefern und sind der Schlüssel zu unserem Wettbewerbsvorteil im Aluminiumprozess.

Wie lassen sich die Entwicklungskosten durch CNC-Aluminium-Prototypenverfahren deutlich senken?

Die Entwicklungskosten sind für die meisten Kunden ein Hauptanliegen. Mit einer durchdachten Strategie lassen sich die Kosten für CNC-Aluminium-Prototypen jedoch deutlich senken. Im Folgenden analysieren wir zunächst die Kostenstruktur und stellen anschließend fünf Strategien zur Kostenreduzierung vor.

Kostenanalyse

Die Kosten für die CNC-Aluminium-Prototypenfertigung setzen sich hauptsächlich aus drei Teilen zusammen:

1. Bearbeitungszeit: Sie macht 40–60 % der Gesamtkosten aus; längere Bearbeitungszeiten führen zu höheren Kosten. Beispielsweise kann die Bearbeitungszeit für komplexe Teile dreimal so lang sein wie für einfache Teile.

2. Materialkosten: Verschiedene Aluminiumlegierungen, wie z. B. 6061 und 7075, haben unterschiedliche Preise. 6061 kostet etwa 2.800 US-Dollar pro Tonne, während 7075 etwa 4.500 US-Dollar pro Tonne kostet. Auch die Materialausnutzung beeinflusst die tatsächlichen Kosten.

3. Kosten der Nachbearbeitung: Dazu gehören Oberflächenbehandlungen wie Aluminiumplattierung und Wärmebehandlung; die Preise der verschiedenen Verfahren variieren stark.

Fünf Strategien zur Kostenreduzierung

1. Designoptimierung: Vereinfachen Sie komplexe Geometrien, indem Sie mehrere verteilte Elemente in einer einzigen Struktur zusammenfassen. Standardisieren Sie außerdem die Radien an den Ecken, um Werkzeugwechsel zu reduzieren. Dadurch lassen sich Bearbeitungszeiten und somit Kosten einsparen.

2. Intelligente Materialauswahl: Wird der Prototyp lediglich als optisches Muster verwendet, genügt die kostengünstigere Aluminiumlegierung 6061. Für hochfeste Funktionstests sollte hingegen die Aluminiumlegierung 7075 gewählt werden, um eine Überbelegung des Materials und damit verbundene Kostenverschwendung zu vermeiden.

3. Batch-Effekt: Die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Teile verteilt die Kosten für die Geräteeinrichtung und das Spannen und senkt die Stückkosten um 10–15 %. Darüber hinaus ermöglicht dieses Verfahren die Integration mehrerer Designvarianten innerhalb desselben Batches.

4. Prozessintegration: Der Dienstleister sollte in der Lage sein, mehrere Aluminiumprozesse zu integrieren. Die Fähigkeit von JS Precision , alle Prozesse unter einem Dach durchzuführen, wie z. B. CNC-Bearbeitung, Wärmebehandlung und Oberflächenbehandlung, reduziert beispielsweise den Teileverlust und die Zeitkosten für den Transport von Teilen von einem Ort zum anderen.

5. Zusammenarbeit mit Experten: Unsere Ingenieure prüfen Ihr Design proaktiv in einer frühen Projektphase und unterbreiten Optimierungsvorschläge. Beispielsweise konnte durch die Optimierung der Stützstruktur eines Kundenbauteils die Bearbeitungszeit um 20 % und die Gesamtkosten um 12 % reduziert werden.

JS Precision unterstützt Sie dabei, die Kosten für CNC-Aluminium-Prototypen zu senken, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Wir setzen professionelle Strategien für die schnelle Prototypenfertigung im CNC-Verfahren ein. Die vollständige Prozesskontrolle, vom Design bis zur Nachbearbeitung, gewährleistet, dass Ihr Budget optimal genutzt wird.

Wie wählt man die beste Option unter verschiedenen Aluminiumverarbeitungsverfahren aus?

Es gibt verschiedene Aluminiumbearbeitungsverfahren auf dem Markt, und viele Kunden wissen nicht, welches sie wählen sollen. Hier vergleichen wir einige gängige Verfahren in einer Tabelle und bieten eine übersichtliche Auswahlhilfe.

Aluminium-Prototypenverfahren Anwendbare Szenarien Vorteile Nachteile Geschätzte Kosten (pro Stück)
CNC-Bearbeitung Hochpräzise, ​​hochfeste, funktionale Prototypen, Aluminiumprodukte in Kleinserien. Hohe Präzision ( ±0,005 mm ), schnelle Bearbeitungsgeschwindigkeit, gute mechanische Eigenschaften. Hoher Schwierigkeitsgrad bei der Bearbeitung komplexer innerer Strukturen. 50-200 US-Dollar
Metall-3D-Druck (SLM) Sehr komplexe interne Strömungskanäle, topologieoptimierte Strukturen. Kann komplexe Geometrien erstellen. Hohe Kosten, langsame Verarbeitungsgeschwindigkeit, schlechte Oberflächengüte. 200-800 US-Dollar
Vakuumformen Markttests für Kleinserien (bis zu 50 Stück) von optischen Bauteilen, kostensensible Szenarien. Kostengünstig, geeignet für kleine Chargen. Geringe Festigkeit, schlechte Präzision, erfüllt nicht die Anforderungen von Funktionstests. 20-80 $

Laut Tabelle gibt es für verschiedene Aluminiumverarbeitungsverfahren jeweils passende Anwendungsfälle.

Für die meisten Anwendungen, bei denen Präzision, Festigkeit und Geschwindigkeit unerlässlich sind, ist die CNC-Bearbeitung im Rapid-Prototyping-Verfahren die bevorzugte Methode für Aluminiumprototypen. Beispiele hierfür sind Automobilteile, die Strukturtests erfordern, und elektronische Bauteile, die bei der Montage höchste Präzision benötigen. Insofern erfüllt sie die spezifischen Anforderungen der CNC-Bearbeitung optimal.

Während sich der 3D-Metalldruck eher für Forschungszwecke oder kleine Serien von Prototypen mit komplexen Strukturen eignete, konnte das Vakuumgießen nur für ästhetische Demonstrationszwecke eingesetzt werden und war nicht für Funktionstests geeignet.

Wir von JS Precision schlagen Ihnen je nach Zweck Ihres Prototyps, Losgröße und Präzisionsanforderungen das am besten geeignete Aluminiumbearbeitungsverfahren vor , um sicherzustellen, dass Sie das beste Verhältnis zwischen Kosten und Leistung finden.

Egal ob Sie hochpräzise Funktionsprototypen oder Kleinserien von Aluminiumprodukten benötigen, der CNC-Bearbeitungs-Rapid-Prototyping-Service von JS Precision kann die Arbeit für Sie erledigen und Verfahren auswählen, die Ihnen helfen, ungeeignete Aluminiumprozesse zu vermeiden und Kosten und Zeit zu sparen.

Für die schnelle Prototypenfertigung von Aluminium werden verschiedene Techniken eingesetzt, wobei die CNC-Bearbeitung eine der gebräuchlichsten und effektivsten Methoden ist.

Abbildung 2: CNC-gefräste Aluminium-Prototypenteile. Die CNC-Bearbeitung eignet sich ideal zur Herstellung voll funktionsfähiger Prototypen.

Suchen Sie nach umweltfreundlichen Oberflächenbehandlungen? Erfahren Sie mehr über umweltfreundliche Aluminium-Beschichtungsverfahren.

Angesichts der immer strengeren Umweltauflagen legen viele Kunden Wert auf umweltfreundliche Oberflächenbehandlungen. Grüne Aluminiumbeschichtungsverfahren sind eine gute Möglichkeit, Aluminiumprodukte umweltfreundlicher und optisch ansprechender zu gestalten.

Bei der grünen Aluminiumplattierung handelt es sich hauptsächlich um Passivierungsverfahren mit dreiwertigem Chrom und chromfreie Passivierungsverfahren.

Im Vergleich zur herkömmlichen galvanischen Verchromung mit sechswertigem Chrom enthält es keine hochgiftigen Substanzen und ist unschädlich für Umwelt und Anwender. Es erfüllt die EU-RoHS- und US-EPA-Umweltstandards ohne aufwendige Genehmigungsverfahren.

Dieser Prozess hat einen klaren Ablauf und besteht im Wesentlichen aus drei Schritten:

  • Vorbehandlung: Der Ölfleck auf der Oberfläche des Aluminiumteils muss mittels Ultraschallentfettung entfernt werden. Anschließend dient die Aktivierungsbehandlung dazu , die natürliche Oxidschicht zu entfernen, um eine bessere Haftung der nachfolgenden Beschichtungen zu gewährleisten.
  • Konversionsbeschichtungsverfahren: Das Aluminiumteil wird zur Bildung des Konversionsfilms in eine Passivierungslösung mit dreiwertigem Chrom oder eine chromfreie Lösung getaucht. Die Schichtdicke beträgt 0,5 bis 2 μm, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.
  • Versiegelungsbehandlung: Durch Einweichen oder Aufsprühen von Versiegelungsmitteln wird die Stabilität und Witterungsbeständigkeit der Filmschicht weiter verbessert.

Seine Vorteile liegen auf der Hand:

Es ist umweltverträglich und bietet eine klare, gleichmäßige Oberfläche für Aluminiumprodukte mit einer Salzsprühbeständigkeit von über 500 Stunden, wodurch die Anforderungen an Aussehen und Umweltverträglichkeit von hochwertigen Aluminiumprodukten voll und ganz erfüllt werden.

Nehmen wir beispielsweise den Fall von Kunden aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik: Nach der Einführung einer umweltfreundlichen Aluminiumbeschichtung wird nicht nur der globale Standard im Umweltschutz erfüllt, sondern auch die metallische Textur bleibt erhalten und wird von den Märkten allgemein anerkannt.

Um umweltfreundliche und korrosionsbeständige Oberflächen für Ihre Aluminiumprototypen und Aluminiumprodukte herzustellen und gleichzeitig internationale Umweltnormen zu erfüllen, bietet JS Precision eine grüne Aluminiumbeschichtung an, die Ihr Produkt auf dem Markt wettbewerbsfähig macht.

Das Aluminiumplattierungsverfahren, das Aluminiumprodukte sowohl umweltfreundlich als auch ästhetisch ansprechend macht.

Abbildung 3: Nach der CNC-Bearbeitung muss der Aluminiumprototyp eine Reihe von Oberflächenbehandlungen durchlaufen, um ein glänzendes und schönes Prototypmodell zu erhalten.

Von CAD zu 50 hochpräzisen Aluminiumteilen: Wie lässt sich die Kostenreduzierung um 30 % in 72 Stunden erreichen?

Lange und kostspielige Lieferzeiten für Aluminiumprototypen stellen für viele Kunden weiterhin die größte Sorge dar. Mit den richtigen Methoden lassen sich diese Probleme jedoch lösen. Im Folgenden präsentieren wir eine Fallstudie aus der Praxis, die zeigt, wie wir die Kosten eines Prototyps innerhalb kurzer Zeit senken konnten.

Probleme der Kunden

Das Projekt umfasste Flugtests für ein Drohnen-Startup, wofür 50 Sätze Kernarmverbinder benötigt wurden. Diese mussten robust genug sein, um das Gewicht der Drohne und alle während des Fluges auftretenden Vibrationen mit einer Genauigkeit von ±0,02 mm zu tragen.

Traditionelle Lieferanten verlangten 120 US-Dollar pro Einheit bei einer Lieferzeit von bis zu zwei Wochen und machten keinerlei Vorschläge zur Designoptimierung. Dies überstieg nicht nur das Budget des Kunden, der maximal 90 US-Dollar pro Einheit erwartet hatte, sondern verzögerte auch die Flugtests und damit den Produktlaunch.

JS Präzisionslösung

Nach Eingang der Anfrage begannen wir mit der Entwicklung der Lösung.

1. Designoptimierung:

Unsere Ingenieure prüften die Kundenzeichnungen innerhalb einer Stunde und stellten fest, dass die Bauteile drei verschiedene Gewindespezifikationen (M3, M4, M5) aufwiesen, was häufige Werkzeugwechsel erforderlich machte. Außerdem waren die Stützrippen zu dünn (1 mm) und verformten sich leicht.

Wir schlugen vor, ein Standard-M4-Gewinde zu verwenden und die Stützrippe auf 1,2 mm zu verbreitern. Der Kunde hat diesen Vorschlag inzwischen angenommen, und die Bearbeitungszeit pro Einheit konnte um 15 % verkürzt werden.

2. Prozessauswahl:

Wir verwenden Hochgeschwindigkeits-Mehrachsen -CNC-Bearbeitungsanlagen für Rapid Prototyping und wählen die kostengünstigste Aluminiumlegierung 6061. Diese Legierung weist hervorragende Gesamteigenschaften auf und erreicht eine Zugfestigkeit von bis zu 276 MPa, was die Anforderungen an die Festigkeit der Steckverbinder erfüllt. Zudem ist sie 20 % günstiger als die Aluminiumlegierung 7075.

3. Oberflächenbehandlung:

Es wird eine umweltfreundliche Aluminiumplattierung angewendet, wobei die Hartanodisierungstechnologie mit dreiwertigem Chrom zum Einsatz kommt, um eine Schichtdicke von bis zu 15 μm und eine Oberflächenhärte von über HV300 zu erreichen. Dadurch wird eine Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit während des Fluges gewährleistet und das Risiko der Umweltzulassung bei der galvanischen Beschichtung mit sechswertigem Chrom vermieden.

Ergebnisdaten

Lieferzeit: Vom Eingang der Bestätigungszeichnungen durch die Kunden bis zum Abschluss der Bearbeitung, Qualitätskontrolle, Verpackung und des Versands vergingen insgesamt nur 72 Stunden , was 67 % schneller war als bei herkömmlichen Lieferanten.

Kosten: Durch Designoptimierung, Materialauswahl und verbesserte Prozesseffizienz konnten die Gesamtkosten auf 84 US-Dollar pro Stück gesenkt werden, was einer Reduzierung um 30 % gegenüber dem ursprünglichen Angebot an den Kunden entspricht.

Qualität: Alle 50 Teile bestanden die Prüfung mit einem 3D-Messgerät mit einer Toleranz von ±0,015 mm und ließen sich auf Anhieb problemlos an der Drohne montieren. Dadurch konnte der Kunde den Flugtest reibungslos durchführen und fünf Tage früher als geplant in die nächste Entwicklungsphase eintreten.

Aluminium-Prototypen

Abbildung 4: Verbinder für Drohnenkernarm aus Aluminiumlegierung

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Welche Art von Aluminiumlegierung verarbeiten Sie am häufigsten?

Wir verarbeiten hauptsächlich die Aluminiumlegierungen 6061 und 7075. 6061 bietet gute Gesamteigenschaften und eignet sich für die meisten Prototypen mit ästhetischen und funktionalen Anforderungen, während 7075 die höchste Festigkeit aufweist und sich für hohe Festigkeitsanforderungen eignet. Wir beraten Sie gerne basierend auf Ihrem Aluminiumverarbeitungsprozess.

Frage 2: Welchen Mindestdurchmesser muss die bearbeitete Bohrung in Aluminiumprototypen haben?

Im Allgemeinen können Aluminiumprototypen mit einem minimalen Bearbeitungsdurchmesser von Φ1 mm gefertigt werden. Die Tiefe und Position der Bohrung beeinflussen jedoch den Bearbeitungsaufwand. Wir empfehlen Ihnen, dies während der Konstruktionsphase mit unseren Ingenieuren abzustimmen .

Frage 3: Worin besteht der Unterschied zwischen Anodisieren und Galvanisieren?

Durch Anodisieren bildet sich auf der Oberfläche von Aluminium eine Oxidschicht mit satter Farbe und hoher Verschleißfestigkeit. Hauptzweck der Aluminiumbeschichtung ist die Beschichtung anderer Metalle zur Dekoration, Verbesserung der Leitfähigkeit oder zum Korrosionsschutz. Die Anwendungsbereiche variieren je nach Beschichtungsart.

Frage 4: Wie kontrollieren Sie die Verformung des Aluminium-Prototyps während der Bearbeitung?

Wir kontrollieren und minimieren die Verformung des Werkstücks während der Bearbeitung von Aluminiumprototypen durch Optimierung der Spannstrategien, Anwendung schichtweiser Schneidprozesse und Vorberechnung der Spannungsentlastungszeit.

F5: Kann ich in einer Bestellung verschiedene Materialien mischen?

Selbstverständlich werden neben Aluminium auch andere Materialien wie Edelstahl, Kupfer, technische Kunststoffe und viele mehr verarbeitet, um Ihnen einen vielseitigen Komplettservice für CNC-Bearbeitung und Rapid Prototyping zu bieten, bei dem Sie bequem eine Bestellung aufgeben können.

Frage 6: Was sind die Vorteile von Aluminiumprototypen gegenüber 3D-gedruckten Nylonteilen?

Im Vergleich zu Nylonbauteilen ist der Aluminiumprototyp deutlich fester, steifer, thermisch stabiler und maßgenauer. Er eignet sich besonders für Funktionstests unter Belastung, bei Kraftübertragung und in Hochtemperaturumgebungen und liefert somit zuverlässigere Testergebnisse.

Frage 7: Werden Funktionstests an Aluminiumprototypen durchgeführt?

Die mechanischen Eigenschaften der CNC-gefrästen Aluminiumteile entsprechen exakt denen der serienmäßig gefertigten Aluminiumprodukte. Daher eignen sie sich für Funktionstests von Strukturen, Wärmeableitung und Montage.

Frage 8: Warum sollte ich JS Precision als Partner für meine Aluminium-Prototypen wählen?

Geschwindigkeit, Genauigkeit, Kostenvorteile und die Unterstützung durch erfahrene Ingenieure – alles aus einer Hand. Von der Konzeption bis zur Auslieferung sind wir eine Erweiterung Ihres Produktentwicklungsteams.

Zusammenfassung

Dieser Leitfaden hätte Ihnen fundierte Kenntnisse über das Potenzial von Aluminium-Prototypen und die damit verbundenen komplexen Prozesse vermittelt.

JS Precision ist ein Komplettanbieter, der umfassende Dienstleistungen anbietet, von der CNC-Aluminium-Prototypenfertigung über die Auswahl von Aluminiumverfahren bis hin zur umweltfreundlichen Aluminiumbeschichtung.

Wir sorgen dafür, dass jede Ihrer Ideen professionell, schnell und kostengünstig beantwortet wird.

Lassen Sie Ihre Ideen nicht länger warten, laden Sie jetzt Ihre 3D-Dateien hoch und lassen Sie unser professionelles Team Ihre CAD-Zeichnungen in hochwertige Aluminium-Prototypen umwandeln, wodurch die Entwicklung Ihres Produkts vom Konzept bis zur Markteinführung beschleunigt wird.

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Die Inhalte dieser Seite dienen ausschließlich Informationszwecken. JS Precision Services übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Gültigkeit der Informationen. Es kann nicht davon ausgegangen werden, dass ein Drittanbieter oder Hersteller über das JS Precision Netzwerk Leistungsparameter, geometrische Toleranzen, spezifische Konstruktionsmerkmale, Materialqualität und -art oder Verarbeitungsqualität bereitstellt. Es liegt in der Verantwortung des Käufers, ein Teileangebot anzufordern und die spezifischen Anforderungen für diese Abschnitte zu ermitteln. Bitte kontaktieren Sie uns für weitere Informationen .

JS Precision Team

JS Precision ist ein branchenführendes Unternehmen mit Fokus auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung und betreuen über 5.000 Kunden. Unser Schwerpunkt liegt auf hochpräziser CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weiteren Komplettlösungen für die Fertigung.

Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren ausgestattet und nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserien oder kundenspezifische Großprojekte – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferzeit innerhalb von 24 Stunden. Mit JS Precision entscheiden Sie sich für Effizienz, Qualität und Professionalität.
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