在中国大陆地区，如果某个产品的某个零件或者主体是使用“/铝合金材质，CNC加工”，则一定会引起玩家庞大的购买欲。

而相比之下，如果产品是使用模具压铸成形，就会觉得这个产品低级且低端。

那么CNC加工和模具压铸成形各自的定义和区别是什么？究竟使用哪个生产制造方式更好呢？

压铸类工业制造

(1)：压力铸造

指熔融金属在高压下高速充型，并在压力下凝固的铸造方法。常用压射比压为5—MPa，充型速度一般为0.5—50m/s，充型时间一般为0.01—0.2s。

压铸型是由动型、定型及金属芯组成的压力铸造用金属型，安装在压铸机上的结构。压铸型用耐热的合金工具钢制成，加工质量要求很高，需要经过严格的热处理。压铸机分为热压室式和冷压室式。冷压室式的压室有立式和卧式两种。

热式压铸

金属液经热坩埚的孔流入压室，经压射冲头在10—30MPa的压力下，流入压铸型的型腔。保压、冷凝后压射冲头返回，剩余金属液由浇注系统流回压室。打开压铸型，铸件由顶杆顶出。

热室压铸生产工序简单、生产率高、容易实现自动化生产，金属消耗少，生产技术成熟稳定，铸件无氧化类杂质，质量好。

因热室压铸机的压力由杠杆机构或压缩空气产生，压力较小，且压室浸在金属液中易被腐蚀，只适合压铸低熔点合金，如锌合金、镁合金、铝合金、锡合金等。铸件质量一般在几克到几十千克之间。

冷室压铸

冷室压铸机的压室与坩埚分开，工作的时候才将金属液浇入压室进行压射。冷室压铸机一般由液压系统提供动力，锁型力很大，为0.25—2.5MN。因卧式冷室压铸机的生产率高、结构简单，便于自动化生产，所以比立式冷室压铸机应用更广，本文只对卧式冷室压铸机进行简介。

先将金属液定量浇入压室中。

压射冲头以40—MPa的压力将金属液压入动型和定型的型腔中。

保压、冷凝后抽出型芯，打开压铸型，用顶杆将铸件顶出。

浇注前应将压铸型加热至—℃。取出铸件后用压缩空气吹净压铸型，并涂刷专用涂料，防止铸件与压铸型粘在一起。

压铸件应尽量选择薄壁结构，并保持壁厚均匀。因为压铸时金属液充型速度和冷却速度很快，壁厚处不易得到补缩而容易形成缩孔、缩松、气孔等缺陷。

压铸件适宜的壁厚为：

铝合金为1.5-5mm，最小为0.5mm；

锌合金为1-4mm；

铜合金为2-5mm。

常规热室压铸和冷室压铸，在压铸铸铁或铸钢件时，压铸型寿命短，困难大，压铸件尺寸受限大。

(2)：圧缩成形

对于工程塑料，可以使用圧缩成形即压铸成形的制造方法。圧缩成形也称为压制成形、压塑成形、模压成形等。本文对于Airsoft常用的生产方法，着重介绍模压法。

模压法。将粉状塑料原材料放入具有一定温度的模具中，使其软化，而后给模加压，制品成形并硬化。

圧缩成形所需设备、模具和生产过程控制较为简单，易于生产大型产品，但是生产周期长且效率低，模具成本高且较难实现自动化生产，劳动强度大，难以生产厚壁制品。圧缩成形主要用于生产热固性塑料制品。

注射成形

也称为注塑成形或注射模塑成形。将颗粒状或粉末状塑料原料置于注射机料斗内，加热熔融，通过推杆施加压力，将原料注射入闭合的模具型腔中，冷却脱模后取出制品。

注塑成形的自动化程度高，产品尺寸精确，生产周期短，生产率高，可以制造形状复杂、带有金属嵌件的产品，但设备和模具制造费用高，适合大批量生产。

板料冲压

板料冲压一般在低于再结晶温度下进行，成为冷冲压或冲压，板料厚度一般低于4mm。只有当板料厚度超过8—10mm时才采用热冲压。

冲压件的尺寸精度高，表面粗糙度较小，零件之间互换性较好，一般不再需要切削加工即可使用。

冲压床操作简单，易于实现机械化和自动化生产，生产率高，成本低。并且可以生产各种平板类、空间类或形状复杂的零件，废料较少。冲压件的质量小，强度和刚度好，在室温下有足够的塑形和较低的变形抗力。

板料冲压常用的金属材料为低碳钢、高塑形合金钢以及塑料好的铝合金、铜合金、镁合金等。

因为冲模的制造复杂，成本高，因此板料冲压只适合大批量生产。

CNC加工

CNC的英文全拼为"Computernumericalcontrolmachinetools"，即数控机床。与传统完全手动控制的机床不同在于，CNC机床的大部分加工由计算机自动控制完成。

CNC是一种位置控制系统，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床。

部分种类工程塑料简介

聚酰胺(PA)

聚酰胺也称为尼龙材质或者棉纶。聚酰胺的绝缘性、着色性、透光性、耐蚀性、吸振性、自润滑性良好。成形性好、摩擦因数小、无毒、无味。蠕变值较大、导热性较差，吸水性高、成型收缩率大，在小于℃使用。

常用于制作耐磨耐蚀的承载和传动零件，如轴承、机床导轨、齿轮、螺母等，也可添加其他材料如玻璃纤维等改变其材料性能。

ABS塑料

ABS塑料为丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)共聚物。韧性和尺寸稳定性高，强度、耐磨性、耐油性、耐水性、绝缘性好。长期使用容易起层。

ABS塑料材质常用于制作多种生活用品、电器、模型、玩具等物品的外壳、零件等。

聚乙烯(PE)

按照合成方法不同，分为低压、中压、高压三种。低压聚乙烯材料质地坚硬，耐磨性、耐蚀性和电绝缘性良好；高压聚乙烯材料化学性质稳定，绝缘性、柔软性、耐冲击性和透明性良好，无毒、结晶度低。

低压聚乙烯材料常用于制造塑料管、塑料绳，承载不高的齿轮、轴承等；高压聚乙烯材料常用于制作塑料薄膜，塑料瓶、电线电缆包皮等。

聚碳酸酯(PC)

强度高，尺寸稳定性、抗蠕变性、透明性好，无毒，吸水性小。耐磨性和耐疲劳性差于聚酰胺和聚甲醛，可在-60—℃内长期使用。

常用于制作齿轮、凸轮、涡轮，电气仪表零件，大型灯罩、防护玻璃、飞机挡风罩、高级绝缘材料等。

聚甲醛(POM)

耐磨性、自润滑性、尺寸稳定性、减摩性、绝缘性、抗老化性、疲劳强度好，摩擦因数小。热稳定性较差，成型收缩率较大，可在-40—℃内长期使用。

常用于制作减摩、耐磨以及传动件，绝缘件，化工容器，仪表外壳和表盘等。可用于代替尼龙和有色金属。

聚氯乙烯(PVC)

分为硬质和软质两种。硬质聚氯乙烯强度较高，绝缘性、耐蚀性好，耐热性差，在-15—60℃使用；软质聚氯乙烯强度低于硬质，伸长率大，绝缘性较好，耐蚀性差，有毒，在-15—60℃使用。加入发泡剂可制成泡沫塑料。

软质聚氯乙烯常用于制作电线电缆包皮、农用薄膜、工业包装等；硬质聚氯乙烯常用于制作化工耐蚀的结构材料，如输油管、容器、离心泵、阀门管件等。

聚乳酸(PLA)

热稳定性、生物降解性、相容性好，抗拉性、延展性非常好，强度、透明度、抗老化性较差。

聚乳酸常用于制作医用一次性手套、农用透气薄膜、免拆型手术缝合线、药物缓释包装、一次性输液用具等。

部分金属材料简介

钢铁

钢的分类

按照化学成分分类为碳钢、合金钢，其中：

碳含量：

≤0.25%，为低碳钢。

0.25—0.6%，为中碳钢。

＞0.6%，为高碳钢。

合金元素总质量分数：

＜5%，为低合金钢。

5—10%，为中合金钢。

＞10%，为高合金钢。

按照质量等级分为普通质量钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。

按照用途分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。

按照退火组织可分为亚共析钢、共析钢、过共析钢。

按照正火组织可分为珠光体钢、贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢等。

按照加热冷却时是否发生相变分为铁素体钢、奥氏体钢等。

钢的编号

可通过GB/T-查看。

举例说明：

碳素结构钢为Q(屈)，牌号头。

低合金高强度钢为Q(屈)，牌号头。

碳素工具钢为T(碳)，牌号头。

焊接用钢为H(焊)，牌号头。

沸腾钢为F(沸)，牌号尾。

半镇静钢b(半)，牌号尾。

碳素结构钢和低合金高强度结构钢

通用钢

编号为Q、屈服强度(MPa)、质量等级、脱氧方法等表示。

碳素结构钢QAF，为屈服强度不低于MPa的A级沸腾钢。

专用钢

在通用钢牌号后加上产品用途，如：

焊接气瓶钢QHP。

优质碳素结构钢

用两位数字表示钢的平均碳质量分数为万分之几。

45钢即碳平均质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。

当Mn(锰)的质量分数比较高时，在数字后加“Mn”。

45Mn即碳平均质量分数为0.45%，含有较多锰的优质碳素结构钢。

在两位数字后加“A”表示高级优质钢，加“E”表示特级优质钢，加“F”表示沸腾钢，加“b”表示半镇静钢。

碳素工具钢

牌号为“T”和数字组成。数字表示钢的平均碳质量分数的千分之几。

T8钢表示平均碳质量分数为0.8%的碳素工具钢。

高级优质钢的牌号末尾加“A”。

合金结构钢

牌号依次有两个数字、合金元素符号和数字组成。前两位数字表示碳的平均质量分数为万分之几，元素符号表示钢中含有的合金元素，符号后的数字表示其元素的平均质量分数的百分之几。

当合金元素质量分数＜1.50%时不标数字。

当合金元素平均质量分数为：

1.50—2.49%，标2；

2.50—3.49%，标3；

3.50—4.49%，标4；

以此类推。

45CrMn2Ti3

碳平均质量分数为0.45%；

铬平均质量分数＜1.50%；

锰平均质量分数为1.50—2.49%；

钛平均质量分数为2.50—3.49%。

高级优质钢在牌号后加“A”，特质优质钢在牌号后加“E”。

合金工具钢

牌号为在碳平均质量分数＜1%，牌号以前一位数字表示碳平均质量分数的千分之几。

9Mn2V

碳平均质量分数为0.9%；

锰平均质量分数为2%；

钒平均质量分数＜1.5%。

当碳的平均质量分数≥1%，牌号前不写数字。

CrWMn

碳平均质量分数＞1%；

铬平均质量分数＜1.5%；

钨平均质量分数＜1.5%；

锰平均质量分数＜1.5%。

高速钢

牌号不写碳平均质量分数，其他与合金工具钢相同。

合金工具钢与高速钢都属于高级优质钢，牌号不需标“A”。

不锈钢

当碳平均质量分数为0.03—0.1%时，以“0”表示。

如：0Cr18Ni9

当碳平均质量分数为0.01—0.03%时，以“03”表示。

如：03Cr18Ni9

当碳平均质量分数≤0.01%时，以“01”表示。

如：01Cr18Ni9

钢的热处理简介

正火与退火处理

在钢制零件的制造加工过程中，常用退火与正火处理作为预备热处理，使钢材毛坯件组织细化，成分均匀，消除内应力，改善力学性能和机械加工性能。

钢的退火处理常见种类包括完全退火、等温退火、球化退火、均匀化退火、去应力退火。

钢的正火处理可以视为退火处理的特殊形式，目的相似，但是正火处理获得的钢材力学性能较高，且生产效率高，成本低。

钢的淬火处理

将钢奥氏体化后快速冷却获得马氏体组织的热处理工艺。常用淬火处理方式包括单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火。

钢的回火处理

将淬火钢加热到临界点(℃)以下某点，保温，而后冷却到室温的热处理工艺。

回火处理可以降低脆性，减少或消除内应力，防止工件变形开裂；将不稳定马氏体和残余奥氏体转变为较稳定组织；获得要求的力学性能。

淬火钢不经过回火处理一般不能直接使用，淬火与回火处理常作为零件的最终热处理。钢淬火处理后回火处理会产生回火脆性？

回火脆性

工件在淬火处理后再某些温度区间回火时出现韧性显著下降的现象。回火脆性分为两类，第一类不可避免，第二类可以消除。

第一类回火脆性

在工件淬火处理后在约℃回火处理时产生，与回火处理冷却速度无关，几乎所有的钢都会产生这种回火脆性。

在℃以上回火处理时，沿马氏体晶界析出硬脆薄片碳化物，破坏了马氏体之间的连接，导致韧性显著降低。为避免第一类回火脆性，一般不在—℃范围内回火处理。

第二类回火脆性

在—℃范围内回火处理时，或经更高温度回火处理后缓慢冷却通过该温度区间产生的回火脆性为第二类回火脆性。原因是某些杂质及合金元素在原奥氏体晶界上偏聚，使晶界强度降低。

当出现第二类回火脆性，可将其重新加热至高于脆化温度后再次回火处理，并且快速冷却予以消除。也可以通过减少钢中杂质元素以及采用钨、钼等可抑制晶界偏聚的合金钢来避免第二类回火脆性。

钢的渗碳处理

将低碳钢放入高碳介质中加热保温，以获得高碳表层的化学热处理工艺，可提高钢的硬度、耐磨性和疲劳强度，同时保持心部的良好韧性。常见的分为气体渗碳、固体渗碳和液体渗碳。

钢的氮化处理

将低碳钢放入高氮介质中加热保温，以获得高氮表层的化学热处理工艺，可获得比渗碳处理更高的硬度、耐磨性、耐蚀能力和疲劳强度，但是工艺复杂，成本高。

钢的碳氮共渗处理

在奥氏体状态下，同时将碳和氮渗入工件表层，并以渗碳为主。目的是提高工件表面的硬度和耐磨性。

名词摘要：

α-Fe：温度在℃以下的纯铁，体心立方结构。

体心立方结构：

铁素体(F)：碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体。

渗碳体：铁与碳形成的金属化合物。化学式为Fe?C。

珠光体(P)：铁素体与渗碳体一起组成的机械混合物。由共析钢奥氏体过冷到—℃之间等温转变的产物。

奥氏体(A)：奥氏体(A)是钢铁的一种层片状的显微组织。

索氏体(S)：珠光体(P)过冷到—℃时形成的细小的珠光体。

托氏体(T)：珠光体(P)过冷到—℃时形成的更细小的珠光体。

贝氏体(B)：共析钢奥氏体冷却到—℃(马氏体起始转变温度)间的转变产物为贝氏体(B)。由含碳过量的铁素体和微小的渗碳体混合组成，分为上贝氏体(-℃)和下贝氏体(—℃)。

马氏体(M)：共析钢奥氏体过冷到℃以下后陆续转变为马氏体(M)。实质为过饱和α固溶体。直到-50℃，奥氏体(A)才全部转变为马氏体(M)。

铝合金

铝合金的编号根据GB/T-规定，变形铝合金采用4位字符牌号命名，牌号为2xxx—8xxx。1xxx代表纯铝，不属于铝合金类。

第一位数字根据主要合金元素：

2—Cu(铜)；

3—Mn(锰)；

4—Si(硅)；

5—Mg(镁)；

6—Mg+Si(镁+硅)；

7—Zn(锌)；

8—其他。

第二位数字表示原始纯铝或原始合金的改型情况。若字母为0，代表原始纯铝或原始合金，其他数字代表改材料的改型次数。

牌号最后两位数字用于区分同一组中不同的铝合金。

铝合金

6：以Mg+Si(镁+硅)为主要合金元素的铝合金，还含有少量Fe(铁)、Cu(铜)、Mn(锰)、Cr(铬)、Zn(锌)、Ti(钛)，A铝合金在铝合金基础上，额外含有极少量Pb(铅)。

0：原始铝合金，材料改型次数为零次。

61：同组铝合金的不同组分编号。

铝合金

7系铝合金属于超硬铝合金，是一种冷处理锻压合金，机械性能非常优秀，胜过所有软钢。

7：铝合金的主要合金元素为质量分数为5.1—6.1%的Zn(锌)，还含有少量Fe(铁)、Si(硅)、Cu(铜)、Mn(锰)、Cr(铬)、Zn(锌)、Ti(钛)等。

0：原始铝合金，材料改型次数为零次。

75：同组铝合金的不同组分编号。

该系列中以T6系铝合金最为优秀，代表用途有模具加工、航空航天、机械设备、工装夹具等。

铝合金相比于铝合金，机械性能更加优秀，但耐腐蚀能力差，且制造成本高。

T6

T6代表固溶热处理后人工时效。

固溶热处理：将铝合金加热至-℃，铝合金变软，合金元素溶于铝中，随后淬火处理。

人工时效：将经固溶处理后的合金加热到室温以上的适当温度，保持一定时间使合金性能发生变化的处理过程。

-T铝合金

代表以Zn(锌)为主要合金元素，零次原始铝合金材料改型，编号为75的组分。

T6处理为固溶热处理于人工时效。

T即在T6基础上，进行拉伸0.5—2%来释放内应力。

关于CNC和圧缩成形或压力铸造的生产制造方式究竟使用哪个好，两者各有优劣，应该合理判断，使其功能得到互补。

大批量生产应使用圧缩成形或压力铸造，因为模具昂贵但是如果大批量生产可以分摊成本。

小批量生产或者生产特别精密或结构非常复杂的零件，可以选择CNC加工制造，其制造精度高于圧缩成形或压力铸造，但单个零件的生产成本较高。

无论这两者究竟如何，如果使用原材料合格，生产制造的机器设备足够先进，工人操作技术成熟且无差错，无论使用哪种方式，产品都是合格的。

压力铸造和圧缩成形和CNC加工制造都是使用范围广，技术发展成熟，经验积累极多的生产技术，是平等的，没有高级低级区别的。

如果是商业化产品，应当在满足使用条件的前提下，选择成本较低的生产方式和材料，不需要非常高端或者优秀，只要满足需要即可。

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