高光學和透明性的汽車燈罩案例分析
憑借高效的加工策略和專業(yè)的后處理拋光技術,韋克為您生產(chǎn)出具有高光學透明度的車燈燈罩。
項目概覽
信息 | |
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行業(yè) | 設計 |
產(chǎn)品 | 車燈燈罩 |
挑戰(zhàn) | 光學性,拆件、粘合和拋光要求高 |
工藝 | CNC銑削 |
材料 | 透明亞克力(PMMA) |
表面處理 | 光學拋光 |
數(shù)量 | 5件 |
交貨時間 | 8個工作日 |
關于產(chǎn)品
SK Design是一家由一群充滿熱情和經(jīng)驗豐富的工程師在英國創(chuàng)辦的初創(chuàng)設計公司。他們?yōu)楣I(yè)設備、醫(yī)療、汽車等各行業(yè)提供專業(yè)的工程設計服務。最近,他們需要設計一款新的汽車燈罩,并希望找到一家專業(yè)的制造公司進行加工。
該款汽車燈罩主要用于照明,因此對光學透明效果要求甚高,同時必須確保所有組件完美裝配。在產(chǎn)品材料方面,透明PC或PMMA是常用的光學透鏡材料,但選擇哪種最合適呢?客戶對此拿不準注意。
韋克幫助客戶確認最終材料
在傳統(tǒng)的汽車行業(yè)中,大多數(shù)汽車鏡頭都是由透明PC制成。但在樣件測試階段,我們建議使用PMMA,考慮如下因素:
- PC是一種無定形熱塑性材料,在加工過程中容易變形。相比之下,PMMA材料在加工后的尺寸穩(wěn)定性要比PC好得多。
- PC材料在熏蒸后會出現(xiàn)明顯的粘接痕跡。PMMA材料在拆卸和粘合后,痕跡不明顯。
- 與PMMA材料相比,PC硬度較軟,如果在拋光過程中強度控制不好,容易磨損細微結構。
汽車燈罩的加工工序分析
復雜結構和大尺寸
通常車燈燈罩的設計原則是考慮到兩側的裝配關系還有寬闊的光源視野,所以一般情況下輪廓設計角度大多為30-45度,這就造成車燈的結構和形狀的復雜性。再加上車燈零件尺寸大,導致整體加工需要很厚的材料,如下圖零件在擺放后最少也需要用到215mm厚的材料,一般超過150mm厚的透明材料沒有現(xiàn)貨,需要訂做,訂做周期長,且價格昂貴。
考慮拆件
汽車鏡頭大多設計為深腔結構,這導致加工過程中大量切割。然而,過多的材料去除會導致零件變形。此外,加工過程中需要夾緊、加長工具。加工后會留下較大的R角(如箭頭所示)。因此,為避免這些問題,一般采用拆件加工方法。
重視細小結構特征
燈罩內細小的結構特征,需盡可能還原客戶的原設計,需要用很小的刀具加工。通常我們會加工到轉角處R0.25mm甚至是R0.15mm,如下圖紅色圈區(qū)域。這非常考驗CNC編程的加工刀路的合理性、刀具和CNC機床的穩(wěn)定性。因為這些細微特征需要不打磨直接拋光,打磨可能會破壞這些特征的完整性。因此,CNC加工出來的表面光潔度需要非常好,這樣拋光后的表面粗糙度可達Ra0.02。
可靠的加工技術和解決方案
合理的加工策略可以有效解決復雜結構和材料限制的加工難題,韋克正是這樣做的。
優(yōu)化拆件策略
在這個汽車燈罩案例中,我們不會拆卸大透光面的光學表面(圖中,此零件的黃色表面未拆卸),而是拆卸輪廓邊緣的部件。這樣解決了結構問題和材料限制。在該項目中,我們將該燈罩拆卸為13個獨立的小部件,并使用CNC加工技術分別加工每個部件。
手工拋光獲得高光學拋光效果
要達到光學透光性的效果并非一件簡單的事情。需要考慮到兩個方面:
- 零件的粘接必須貼合牢固,無明顯縫隙,粘接痕,氣泡等外觀缺陷。
- 粘接之后,零散的部件已經(jīng)是一個整體了。但燈罩的表面會有CNC加工的刀痕,所以必須進行打磨和拋光。
具體我們會根據(jù)零件下機的表面粗糙程度不同而選擇不同型號的砂紙開粗、粗光或者直接拋光(細微特征區(qū)域)。我們一般對透明PMMA打磨拋光的處理流程:
- 第1次開粗:360#砂紙 ??
- 第2次開粗:500砂紙 ??
- 第3次粗光:600或800#砂紙
- 第4次粗光:1000#或1200#砂紙 ??
- 第5次精光:1500#砂紙
經(jīng)過五次的手工開粗去除表面的刀痕,最后用拋光蠟去除砂紙的痕跡,實現(xiàn)鏡面和光學效果。 無論是粘接和打磨拋光都是需要多年技術經(jīng)驗的積累,一流的手工工藝,看不出粘接痕跡,使得拆件加工也能實現(xiàn)整體加工的結構和外觀效果,同時還大大的降低了加工的成本。
反饋
當工程師Hasson收到產(chǎn)品時,他說:“我對你們的加工技術和手工技能印象深刻。無論是粘接還是拋光,這個燈罩看起來都很棒?!?/p>
韋克真誠相信創(chuàng)新和技術在克服加工挑戰(zhàn)中的重要性。我們的“一站式”機加工服務結合了技術專長和熟練工程團隊,特別是在處理復雜結構和材料限制時,取得了卓越的成果。
如果您需要具有高光學的透明手板和部件,請隨時聯(lián)系韋克討論您的想法。