Modern tillverkningsindustri för plåtbearbetning

Plåtbearbetning: modern tillverkningsindustri för plåtbearbetning

Plåtbearbetning är, som namnet antyder, en omfattande kallbearbetningsprocess för plåt (vanligtvis under 6 millimeter). Den formar platta metallplåtar till olika komplexa tre-dimensionella strukturella komponenter genom en rad processer som skärning, bockning, stansning och svetsning. Från de interna fästena på smartphones till skyskrapors gardinväggar, från hushållsapparaters höljen till precisionskomponenterna i flygfordon, plåtdelar är allestädes närvarande och är en av de mest använda och grundläggande tillverkningsteknikerna i modern industri.

 

1, Kärnprocessflöde: Resan från ritning till färdig produkt

Det typiska plåtbearbetningsflödet är en kedja av sammankopplade teknologier:

Design och teknik (viktig utgångspunkt):

Ritningskonvertering: Vik upp 3D-modellen till en platt 2D-expansion, beräkna materialutnyttjande och böjningskompensation exakt.

DFM-analys (Design for Manufacturability): Utmärkta ingenjörer kommer att överväga bearbetningsrestriktioner som minsta böjradie, hålkantsavstånd, verktygsinterferens, etc., och optimera designen för att minska kostnaderna och förbättra utbytet.

Skärning (ger kontur):

Laserskärning: Den nuvarande vanliga tekniken använder hög-energilaserstrålar för beröringsfri skärning, med hög precision och god flexibilitet, lämplig för komplex grafik och små till medelstora partier.

CNC-stansmaskin: använder formar för stansning och skärning, lämplig för delar med ett stort antal standardhål och lameller, med hög produktionseffektivitet för stora kvantiteter.

Plasmaskärning: lämplig för tjockare kolstålplåtar, med snabb hastighet, men relativt dålig värmepåverkad zon och noggrannhet jämfört med laserskärning.

Vattenstråleskärning: att använda ultra-högtrycksvattenflöde (blandat slipmedel) för skärning, utan termisk deformation, kan skära vilket material som helst, men med en lägre hastighet.

Formning (ger form):

Böjning: kärnprocessen. Genom att använda en CNC-bockmaskin med olika övre och nedre formar kan plåten böjas till önskad vinkel genom exakt styrning av slag och tryck. Noggrannheten kan nå ± 0,1 grader.

Stämpling/sträckning: Användning av trycket från formar och stansmaskiner för att orsaka plastisk deformation av plåten, forma konkava konvexa, reliefer, förstärkande ribbor eller djupare skal (som sänkor i rostfritt stål).

Anslutning och montering (förser funktionalitet):

Svetsning: De vanligaste metoderna för permanent anslutning inkluderar argonbågsvetsning (TIG/MIG, används för rostfritt stål och aluminium), motståndspunktsvetsning (används för tunnplåtsöverlappning) och lasersvetsning (hög-precision, låg deformation).

Fästdonsanslutning: Avtagbar montering uppnås genom nitning, dragnitning eller gängade anslutningar (som nitmuttrar och skruvar).

Lim: Använder specialiserat metalllim, lämpligt för olika material eller situationer där deformation undviks.

Ytbehandling (ger utseende och skydd):

Förbehandling: avfettning, rostborttagning, fosfatering, passivering, ger ett bra underlag för efterföljande beläggningar.

Beläggning: Pulverlackering (miljövänlig, slitage-beständig, olika färger), elektrofores (jämn täckning, bra korrosionsbeständighet), galvaniserad, förkromad, förnicklad, ger anti-korrosion eller dekorativa effekter).

Konverteringsfilm: Anodisering (används huvudsakligen för aluminiummaterial för att förbättra hårdhet, korrosionsbeständighet och färgningsförmåga).
 

2, Materialval: balans mellan prestanda och kostnad

Att välja rätt material är halva kampen för framgångsrik design:

Kallvalsad stålplåt (SPCC): den mest använda, låg-kostnad, stark, lätt att bearbeta och kan behandlas med olika ytbehandlingar.

Galvaniserad plåt (SECC/SGCC): kommer med ett rostskyddat lager och används ofta i chassi och skåp, men svetsdelarna kräver specialbehandling.

Rostfritt stål (SUS304/316): korrosionsbeständigt-, estetiskt tilltalande, men med uppenbar arbetshärdning, vilket kräver höga krav på skärande verktyg och processer.

Aluminium och aluminiumlegeringar (som 5052-H32, 6061-T6): lätt, bra elektrisk och termisk ledningsförmåga, korrosionsbeständighet, lätt att böja men relativt mjuk, hög kostnad.

Koppar/mässing: används främst för att leda elektricitet, värme eller dekorativa delar.

3, Industrins utvecklingstrender och utmaningar

Intelligens och automatisering:

Black Lamp Factory ": Automatiserade produktionslinjer, robotlastning och lossning och svetsning, AGV-logistik, för att uppnå 24-timmars oavbruten produktion.

Programvaruintegration: Från CAD/CAM till MES/ERP-system, uppnå digital hantering av hela processen, förbättra schemaläggningseffektiviteten och spårbarhetsmöjligheterna.

Teknikintegration och innovation:

Kompositbearbetning: Laserskärning och stansning av kompositmaskiner, i kombination med bockningscentra och robotar, minskar processomvandlingen och förbättrar noggrannheten och effektiviteten.

Kombination av additiv tillverkning (3D-utskrift): För extremt komplexa eller små batchkomponenter används 3D-utskrift för att tillverka formar eller direkt forma dem, och sedan kombineras med plåtdelar.

Grön tillverkning:

Använda miljövänliga beläggningar (vatten-baserad färg, hög fast pulverhalt), optimera provtagningsprogramvara för att minska materialavfall och återvinna avfallsmaterial och skärvätskor.

Industrins utmaningar:

Kostnadspress: fluktuationer i råvarupriser och stigande arbetskostnader.

Talangbrist: Erfarna bockare, svetsare och processingenjörer är få.

Fragmentering av beställningar: Beställningar av små partier, flera olika sorter och snabba leveranser har blivit normen, vilket ställer högre krav på produktionsflexibilitet.