仪器仪表外壳常见加工工艺有哪些？

仪器仪表外壳的加工工艺多样，需根据材料（金属/塑料）、生产批量、精度要求和成本预算选择。以下是常见工艺及其特点：

‌1. 金属外壳加工工艺‌

‌(1) 钣金加工（Sheet Metal Fabrication）‌

‌工艺‌：切割（激光/水刀/剪板机）→ 折弯 → 焊接/铆接 → 表面处理（喷塑、阳极氧化）。

‌优点‌：成本低、适合中小批量，可快速打样，结构强度高。

‌缺点‌：复杂曲面加工受限，接缝可能影响密封性。

‌适用场景‌：工业仪表箱体、控制柜等。

‌(2) 压铸成型（Die Casting）‌

‌工艺‌：将熔融铝合金注入钢模高压成型 → 去毛刺 → 表面处理。

‌优点‌：大批量高效生产，表面光洁度高，可一体成型复杂结构。

‌缺点‌：模具成本高（数万至数十万元），壁厚需≥1.5mm。

‌适用场景‌：高精度仪器外壳（如医疗设备、传感器壳体）。

‌(3) CNC加工（Computer Numerical Control）‌

‌工艺‌：通过数控机床对金属块（铝合金/不锈钢）进行铣削、钻孔等精密加工。

‌优点‌：精度可达±0.01mm，适合复杂异形结构。

‌缺点‌：材料浪费多，成本高（适合小批量或高附加值产品）。

‌适用场景‌：航空航天级仪表外壳、定制化科研设备。

‌(4) 冲压成型（Stamping）‌

‌工艺‌：用模具对金属板材进行冲孔、拉伸成型。

‌优点‌：超大批量成本极低（如百万件级），速度快。

‌缺点‌：模具开发周期长，仅适合简单结构（如薄壁盖板）。

‌适用场景‌：通用仪表外壳、电池盒等。

‌(5) 挤压成型（Extrusion）‌

‌工艺‌：加热铝合金通过模具挤压成长条型材 → 切割 → 二次加工。

优点‌：适合规则截面外壳（如导轨式仪表），成本适中。

‌缺点‌：截面复杂度有限，需后续拼接。

‌适用场景‌：工业控制模块外壳、散热型壳体。

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2. 塑料外壳加工工艺‌

‌(1) 注塑成型（Injection Molding）‌

‌工艺‌：将熔融塑料（ABS/PC/尼龙）注入钢模 → 冷却脱模。

‌优点‌：大批量成本低，可一体成型复杂结构（如卡扣、螺纹）。

‌缺点‌：模具费高（5万~50万元），修改设计成本高。

‌适用场景‌：消费级仪器（如手持表、智能家居面板）。

‌(2) 3D打印（Additive Manufacturing）‌

‌工艺‌：使用光固化（SLA）、熔融沉积（FDM）或SLS技术逐层堆积材料。

‌优点‌：无需模具，适合小批量/原型，可制造复杂内腔。

‌缺点‌：表面粗糙（需后处理），强度低于注塑件，成本高。

‌适用场景‌：研发阶段样机、定制化医疗仪器外壳。

‌(3) 吸塑成型（Vacuum Forming）‌

‌工艺‌：加热塑料片材 → 吸附到模具表面成型 → 切割修边。

‌优点‌：模具成本低（石膏/铝模），适合薄壁大尺寸外壳。

‌缺点‌：精度低，结构简单。

‌适用场景‌：低成本仪表保护罩、包装盒。

‌3. 复合成型工艺‌

‌(1) 嵌件注塑（Insert Molding）‌

‌工艺‌：将金属件（如螺纹嵌件）放入模具 → 注塑包覆成型。

‌特点‌：结合金属强度与塑料绝缘性，减少组装工序。

‌适用场景‌：带导电触点的仪器外壳。

‌(2) 金属-塑料混合结构‌

‌工艺‌：金属框架+塑料面板，通过卡扣或粘接组合。

‌特点‌：兼顾强度与轻量化，降低成本。

‌适用场景‌：便携式测试设备外壳。

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4. 表面处理工艺‌

‌金属外壳‌：阳极氧化（增强耐腐蚀性）、喷砂（哑光质感）、电泳涂装（均匀涂层）。

‌塑料外壳‌：UV喷涂（耐磨亮面）、IMD（模内装饰，图案不易磨损）、电镀（金属质感）。

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5. 因素‌及推荐工艺‌

‌小批量原型‌：3D打印、钣金加工

‌大批量生产‌：压铸（金属）、注塑（塑料）

‌高精度需求‌：CNC加工、精密压铸

‌低成本需求‌：冲压（金属）、吸塑（塑料）

‌复杂结构‌：注塑、压铸、CNC

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6. 示例对比‌

‌案例1‌：实验室高精度光谱仪外壳

需求‌：轻量化、电磁屏蔽、小批量。

‌工艺‌：CNC加工铝合金 + 导电氧化 + 激光刻字。

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案例2‌：工业温控器外壳（年产量10万件）

‌需求‌：耐高温、IP65防护、低成本。

‌工艺‌：压铸铝合金 + 喷塑 + 硅胶密封圈。

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总结‌

仪器仪表外壳的加工需平衡‌功能需求‌（防护、散热、EMC）、‌生产规模‌和‌成本‌：

• ‌金属工艺‌：钣金/压铸/CNC主导，适合高强度、散热或屏蔽场景。

• 塑料工艺‌：注塑/3D打印为主，适合轻量化、绝缘或复杂外观需求。

建议先制作样品验证工艺可行性（如密封性测试、跌落试验），再批量投产。

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