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選擇鈑金加工時要注意的5個重要因素

來源:屹合科技 發布日期:2020-11-22 09:44:11
鈑金是制造業中適應性最強的加工工藝之一,傳統上,鋼,鋁,黃銅,銅,錫,鎳,鈦或其他貴金屬用于制造鈑金。厚度各不相同,但主要分為兩個區別:薄板和厚板。許多不同的行業都依賴于鈑金的多功能性和耐用性,包括航空航天,家電制造,消費電子產品,工業家具,機械,運輸等。
 
1.如何使用鈑金?
鈑金可以切割,沖壓,成型,沖壓,剪切,彎曲,焊接,軋制,鉚接,鉆孔,攻絲,機械加工。然后可以插入硬件以固定電子組件,金屬支架或其他鈑金件。
 
要對金屬板進行精加工,可以對其進行刷涂,電鍍,陽極氧化,粉末涂層,液體噴漆,絲網印刷,激光蝕刻和移印。當然,零件也可以鉚接成復雜的組件。
 
與其他任何技術一樣,精密鈑金的加工也在不斷發展。材料,工藝,工具和設備正變得高度專業化,這縮短了制造普通鈑金零件所需的時間,并加快了設計過程。
 
2.鈑金加工技術
鈑金起初是平坦的,但在此之前,它來自大型鑄錠,然后軋制成所需厚度的長帶。然后,將這些軋制的卷材壓扁并按大片切割成不同的長度,以適應制造車間的需求。
 
裁切
 
剪切是切割板材的最長久的方法之一,但此后被更快,更精確的方法所取代。
沖壓機使用稱為沖頭和模具的工具,該工具可以沖壓孔和形狀以制作任意數量的圖案。特別適用于切割比在激光切割機或水刀上切割更經濟的簡單圖案。沖床每分鐘可以運轉數百次,這使其成為快速加工零件的合適中心。
激光切割可與氧氣,氮氣,氦氣或二氧化碳混合使用,以燒掉材料并產生干凈的邊緣。這種切割形式可以保持非常嚴格的公差。
光化學加工是使用CAD生成的模板控制蝕刻以保留圖案的過程,該圖案被化學激活以去除不需要的材料。
 
彎曲
 
大多數金屬板彎曲操作在沿一個軸進行成形時涉及沖頭和模具類型的設置。沖頭和沖模具有各種幾何形狀,以實現各種不同的形狀。
 
從較長的緩和曲線到90度角,低于或高于90度角的小角度,彎曲金屬都可以實現許多不同的形狀。當需要銳角時,通常需要折彎機。
 
當在一個方向或一個軸上需要較長的連續半徑時,可使用軋制和成形方法。
 
3.常見的鈑金材料類型
有許多不同的金屬和合金以片狀形式出現,并最終用于制造零件。哪種材料的選擇很大程度上取決于所制造零件的最終用途,需要考慮的因素包括可成形性,可焊接性,耐腐蝕性,強度,重量和成本。精密鈑金加工中最常見材料包括:
 
不銹鋼–有多種等級可供選擇,就本白皮書而言,我們將重點關注精密鈑金加工中的前三名:
 
鐵素體–不銹鋼,是不可熱處理的磁性鋼,含有11%至30%的鉻,但幾乎沒有鎳。通常用于需要良好耐腐蝕性的非結構性用途(例如海水應用)或主要關注美觀的裝飾性應用。這些金屬最常見于400系列不銹鋼中。
馬氏體–一組通常不含鎳的鉻鋼,經過開發可提供多種等級的硬度和強度,這些等級的鋼可通過熱處理達到多種硬度和強度水平。
冷軋鋼–對熱軋鋼進行進一步加工以使表面光潔并在成型時保持更嚴格公差的過程。CRS采用1008和1018合金。
 
預制鋼–鈑金材料,可以是熱浸鍍鋅鋼或鍍鋅鋼,然后鍍鋅然后退火。鍍鋅是在鋼上涂一層保護性鋅涂層以防止生銹和腐蝕的過程。退火是一種熱處理工藝,可以改變材料的微觀結構以改變其機械或電氣性能,通常會降低硬度并增加延展性,以便于制造。
 
鋁–出色的強度重量比和天然抗腐蝕性能,鋁薄板是滿足許多應用要求的制造行業的流行選擇。1100級具有出色的耐腐蝕性,出色的可加工性以及高導熱性和導電性。常見于輸電或電網線路。3003級是一種通用的通用合金,因為它具有中等強度和良好的強度。
 
可操作性。用于熱交換和炊具。5052和6061級在金屬制造中很常見。5052級合金是最廣泛使用的合金,因為它是強度更高的合金之一,同時仍可成形,可焊接和耐腐蝕。6061級是一種固體結構合金,最常用于擠出或高強度零件(例如卡車和船用框架)中。
 
銅/黃銅–鋅含量較低,可以很容易地進行冷加工,焊接和釬焊。高的銅含量可使金屬稍后在其表面上形成保護性氧化物(古銅色),以保護其免受進一步腐蝕。這種銅綠創造出在建筑或其他面向消費者的產品中通常非常理想的美學外觀。
 
4.鈑金加工的設計注意事項
在設計階段對制造過程的了解越多,零件的可制造性就越成功。但是,如果某些功能的設計方式存在問題,那么好的制造供應商應該能夠指出這些問題,并提出解決這些問題的好的替代方案。
 
設計用于制造的鈑金時,有一些注意事項:
 
當使用標準工具尺寸時,與需要專門為該工作制作的昂貴定制工具相反,鈑金加工的成本效益最高。如果單個零件變得太復雜,請考慮使用標準工具或通用工具將零件焊接或鉚接在一起。
由于折彎會拉伸材料,因此孔,切口,插入的硬件之類的特征應放置得足夠遠離折彎,以防止孔變形。為幫助遵守此規則,請記住“ 4T”,這意味著所定位的特征距離任何彎曲處的材料厚度均為其厚度的四倍。
折彎機通過用線性沖頭將鈑金件壓入模具中來產生彎曲,因此該設計不允許創建封閉的幾何形狀。
鈑金公差比機械公差或3D公差要寬泛得多。影響公差的因素包括材料厚度,使用的機器以及制造過程中的步驟數。供應商通常會提供有關其車間和機器的詳細公差規格。
零件的每個折彎處均應使用統一的折彎半徑,例如0.030英寸(行業標準),以減少多種設置并加快生產速度。
焊接薄材料會導致破裂或翹曲。處理薄材料時,請考慮其他連接方法。
安裝PEM硬件時,請考慮材料厚度和制造商的最低要求。
 
5.鈑金加工表面處理
有幾種方法可以完成金屬板的表面處理:
 
涂刷用于去除和去除鈑金零件的表面缺陷。產生的表面圖案是均勻的平行晶粒,這是由于刷子沿一個方向在金屬表面上移動而產生的。
電鍍是將金屬層涂覆到不同類型的金屬物體上的過程。通常出于美學目的或更實際的原因(例如耐腐蝕和防磨損)進行此過程。
拋光金屬板作為精加工的一種方法,是將氧化層以及材料本身的薄層磨掉。這樣做可以使金屬光滑,去除瑕疵,并使其再次發光。通常,先從粗糙的砂紙開始,例如40至80粗砂,然后再朝細砂紙工作,以完成拋光效果。
粉末涂料 產生的硬質涂層比常規涂料堅硬。粉末涂料可以有任何顏色,因此當耐用性和美觀性均是理想的飾面時,它是一種很棒的定制飾面方法。
磨砂噴砂,通常稱為噴砂或介質噴砂,是在高壓下將磨料流強行推向表面以使粗糙表面變光滑,使光滑表面變粗糙,使表面成形或除去表面污染物的操作。

 

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