היסודות של הטבעת מתכת
הטבעת מתכת היא תהליך ייצור המשמש להמרת יריעות מתכת שטוחות לצורות ספציפיות.זהו תהליך מורכב שיכול לכלול מספר טכניקות ליצירת מתכת - הרס, ניקוב, כיפוף ופירסינג, אם להזכיר כמה.
יש אלפי חברות ברחבי העולם שמציעות שירותי הטבעת מתכת לאספקת רכיבים לתעשיות בשווקי רכב, תעופה וחלל, רפואיים ואחרים. ככל שהשווקים הגלובליים מתפתחים, יש צורך מוגבר בכמויות גדולות המיוצרות במהירות של חלקים מורכבים.
המדריך הבא ממחיש שיטות עבודה ונוסחאות מומלצות הנפוצות בתהליך עיצוב הטבעת מתכת וכולל טיפים לשילוב שיקולי חיסכון בעלויות בחלקים.
יסודות הטבעה
הטבעה - הנקראת גם לחיצה - כוללת הצבת מתכת שטוחה, בצורת סליל או ריקה, לתוך מכבש הטבעה.במכבש, כלי ומשטח תבנית יוצרים את המתכת לצורה הרצויה.ניקוב, הרס, כיפוף, טבעה, הבלטה ואופן הם כולם טכניקות הטבעה המשמשות לעיצוב המתכת.
לפני שניתן ליצור את החומר, אנשי מקצוע החתמה חייבים לתכנן את כלי העבודה באמצעות טכנולוגיית הנדסה CAD/CAM.עיצובים אלה חייבים להיות מדויקים ככל האפשר כדי להבטיח שכל אגרוף וכיפוף ישמור על מרווח מתאים, ולכן, איכות חלק אופטימלית.מודל תלת-ממדי של כלי אחד יכול להכיל מאות חלקים, כך שתהליך התכנון הוא לרוב די מורכב וגוזל זמן.
לאחר ביסוס העיצוב של הכלי, היצרן יכול להשתמש במגוון שירותי עיבוד שבבי, שחיקה, תיל EDM ושירותי ייצור אחרים כדי להשלים את הייצור שלו.
סוגי הטבעת מתכת
ישנם שלושה סוגים עיקריים של טכניקות הטבעת מתכת: פרוגרסיבית, ארבע שקף ומשיכה עמוקה.
החתמת מות פרוגרסיבית
הטבעה מתקדמת כוללת מספר תחנות, כל אחת עם פונקציה ייחודית.
ראשית, רצועת מתכת מוזנת דרך מכונת הטבעה מתקדמת.הרצועה מתגלגלת בהתמדה מסליל לתוך מכבש הקוביות, כאשר כל תחנה בכלי מבצעת חיתוך, אגרוף או כיפוף שונה.הפעולות של כל תחנה עוקבות מוסיפות על העבודה של התחנות הקודמות, וכתוצאה מכך חלק הושלם.
ייתכן שיצרן יצטרך לשנות שוב ושוב את הכלי בלחיצה אחת או להעסיק מספר לחיצות, שכל אחת מהן תבצע פעולה אחת הנדרשת עבור חלק שהושלם.אפילו בשימוש במספר מכבשים, שירותי עיבוד שבבי משניים נדרשו לעתים קרובות כדי להשלים באמת חלק.מסיבה זו, הטבעה מתקדמת היא הפתרון האידיאלי עבורחלקי מתכת בעלי גיאומטריה מורכבתלהפגש:
- תפנית מהירה יותר
- עלות עבודה נמוכה יותר
- אורך ריצה קצר יותר
- יכולת חזרה גבוהה יותר
הטבעת ארבע שקפים
Fourslide, או multi-slide, כולל יישור אופקי וארבע שקופיות שונות;במילים אחרות, ארבעה כלים משמשים בו זמנית לעיצוב חומר העבודה.תהליך זה מאפשר חתכים מורכבים וכיפופים מורכבים כדי לפתח אפילו את החלקים המורכבים ביותר.
הטבעת מתכת Fourslide יכולה להציע מספר יתרונות על פני הטבעת עיתונות מסורתית שהופכת אותה לבחירה אידיאלית עבור יישומים רבים.חלק מהיתרונות הללו כוללים:
1. רבגוניות עבור חלקים מורכבים יותר
2. יותר גמישות לשינויי עיצוב
כפי ששמה מרמז, למגלשה ארבע יש ארבע מגלשות - כלומר ניתן להשתמש בעד ארבעה כלים שונים, אחד לכל מגלשה, כדי להשיג כיפופים מרובים בו זמנית.כאשר החומר ניזון למגלשה ארבע, הוא מכופף ברצף מהיר על ידי כל פיר המצויד בכלי.
החתמת Deep Draw
ציור עמוק כולל משיכת דף מתכת לתוך התבנית באמצעות אגרוף, ויצירתו לצורה.השיטה מכונה "ציור עמוק" כאשר עומק החלק המצויר חורג מהקוטרו.סוג זה של עיצוב אידיאלי ליצירת רכיבים הזקוקים למספר סדרות של קטרים ומהווה אלטרנטיבה חסכונית לתהליכי חריטה, המצריכים בדרך כלל שימוש בחומרי גלם רבים יותר.יישומים ומוצרים נפוצים העשויים משרטוט עמוק כוללים:
1. רכיבי רכב
2. חלקי מטוסים
3. ממסרים אלקטרוניים
4.כלים וכלי בישול
החתמת Deep Draw
ציור עמוק כולל משיכת דף מתכת לתוך התבנית באמצעות אגרוף, ויצירתו לצורה.השיטה מכונה "ציור עמוק" כאשר עומק החלק המצויר חורג מהקוטרו.סוג זה של עיצוב אידיאלי ליצירת רכיבים הזקוקים למספר סדרות של קטרים ומהווה אלטרנטיבה חסכונית לתהליכי חריטה, המצריכים בדרך כלל שימוש בחומרי גלם רבים יותר.יישומים ומוצרים נפוצים העשויים משרטוט עמוק כוללים:
1. רכיבי רכב
2. חלקי מטוסים
3. ממסרים אלקטרוניים
4.כלים וכלי בישול
החתמת טווח קצר
הטבעת מתכת לטווח קצר דורשת מינימום הוצאות כלי עבודה מראש ויכולה להוות פתרון אידיאלי עבור אבות טיפוס או פרויקטים קטנים.לאחר יצירת הריק, היצרנים משתמשים בשילוב של רכיבי כלי עבודה מותאמים אישית ומוספות למות כדי לכופף, לנקב או לקדוח את החלק.פעולות העיצוב המותאם אישית וגודל הריצה הקטן יותר עלולים לגרום לחיוב גבוה יותר לכל חתיכה, אך היעדר עלויות כלי עבודה יכול להפוך את הטווח הקצר לחסכוני יותר עבור פרויקטים רבים, במיוחד אלה הדורשים אספקה מהירה.
כלי ייצור להטבעה
ישנם מספר שלבים בייצור הטבעת מתכת.השלב הראשון הוא תכנון וייצור הכלי בפועל המשמש ליצירת המוצר.
בואו נסתכל כיצד נוצר הכלי הראשוני הזה:פריסת ועיצוב רצועות מלאי:שימושים של מעצב משמש לעיצוב הרצועה וקביעת מידות, סובלנות, כיוון הזנה, מזעור גרוטאות ועוד.
עיבוד עיבוד של סט כלי פלדה וקוביות:CNC מבטיח רמה גבוהה יותר של דיוק ודירות חוזרות אפילו עבור מתכות מורכבות ביותר.ציוד כמו כרסום CNC 5 צירים וחוטים יכולים לחתוך דרך פלדות כלים מוקשות עם סובלנות הדוקה במיוחד.
עיבוד משני:טיפול בחום מוחל על חלקי מתכת כדי לשפר את חוזקם ולהפוך אותם עמידים יותר ליישום שלהם.השחזה משמשת לגימור חלקים הדורשים איכות משטח גבוהה ודיוק ממדים.
חוט EDM:עיבוד עיבוד של פריקה חשמלית חוט מעצב חומרי מתכת עם גדיל נטען חשמלי של חוט פליז.חוט EDM יכול לחתוך את הצורות המורכבות ביותר, כולל זוויות קטנות וקווי מתאר.
תהליכי עיצוב הטבעת מתכת
הטבעת מתכת היא תהליך מורכב שיכול לכלול מספר תהליכי יצירת מתכת - הרס, ניקוב, כיפוף ופירסינג ועוד.ביטול:תהליך זה עוסק בחיתוך המתאר הגס או הצורה של המוצר.שלב זה עוסק במזעור והימנעות מכתמים, שיכולים להעלות את העלות של החלק שלך ולהאריך את זמן ההובלה.השלב הוא שבו אתה קובע את קוטר החור, הגיאומטריה/התחדדות, המרווח בין קצה לחור ומכניס את הפירסינג הראשון.
הִתעַקְמוּת:כאשר אתה מעצב את הכיפופים לתוך חלק המתכת המוטבע שלך, חשוב לאפשר מספיק חומר - הקפד לעצב את החלק שלך ואת הריק שלו כך שיהיה מספיק חומר לבצע את הכיפוף.כמה גורמים חשובים שכדאי לזכור:
1. אם נוצר עיקול קרוב מדי לחור, הוא עלול להתעוות.
2. חריצים וכרטיסיות, כמו גם חריצים, צריכים להיות מעוצבים ברוחב שהם לפחות פי 1.5 מעובי החומר.אם הופכים אותם לקטנים יותר, הם עלולים להיות קשים ליצירתם בגלל הכוח המופעל על אגרופים, מה שגורם להם להישבר.
3. לכל פינה בעיצוב הריק שלך צריך להיות רדיוס שהוא לפחות חצי מעובי החומר.
4.כדי למזער מקרים וחומרת של קוצים, הימנע מפינות חדות ומחתכים מורכבים במידת האפשר.כאשר לא ניתן להימנע מגורמים כאלה, הקפד לשים לב לכיוון הקוצים בעיצוב שלך כדי שניתן יהיה לקחת אותם בחשבון במהלך ההחתמה
הַטבָּעָה:פעולה זו היא כאשר פוגעים בקצוות של חלק מתכת מוטבע כדי לשטח או לשבור את הקו;זה יכול ליצור קצה חלק בהרבה באזור הטבע של הגיאומטריה של החלק;זה יכול גם להוסיף חוזק נוסף לאזורים מקומיים של החלק וניתן לנצל את זה כדי להימנע מתהליך משני כמו פירוק וטחינה.כמה גורמים חשובים שכדאי לזכור:
פלסטיות וכיוון התבואה- פלסטיות היא המדד לעיוות קבוע שחומר עובר כשהוא נתון לכוח.מתכות עם יותר פלסטיות קל יותר להיווצר.כיוון התבואה חשוב בחומרים בעלי חוזק גבוה, כגון מתכות מחוסמות ופלדת אל חלד.אם עיקול הולך לאורך גרגר של חוזק גבוה, זה יכול להיות נוטה להיסדק.
עיוות/בליטה בכיפוף:הבליטה הנגרמת על ידי עיוות עיקול יכולה להיות גדולה עד חצי מעובי החומר.ככל שעובי החומר גדל ורדיוס הכיפוף פוחת העיוות/בליטה נעשית חמורה יותר.נושא רשת וחתך "אי התאמה":זה כאשר נדרשת חיתוך קל מאוד של החלק או חבטות קלות מאוד, והוא בדרך כלל בעומק של כ-0.005 אינץ'.תכונה זו אינה הכרחית בעת שימוש בכלי תרכובת או העברת כלי עבודה, אך נדרשת בעת שימוש בכלי תבנית פרוגרסיביים.
חלק מוטבע מותאם אישית עבור ציוד ניטור חיוני בתעשייה הרפואית
לקוח בתעשיית הרפואה פנה לחברת MK להחתים חותמת מתכת אישית על חלק שישמש כמגן קפיץ ואלקטרוניקה לציוד ניטור חיוני בתחום הרפואי.
1. הם היו זקוקים לקופסת נירוסטה עם תכונות לשונית קפיצים והתקשו למצוא ספק שיספק עיצוב איכותי במחיר סביר תוך ציר זמן סביר.
2.כדי לענות על בקשתו הייחודית של הלקוח לציט רק קצה אחד של החלק - ולא את החלק כולו - שיתפנו פעולה עם חברת ציפוי פח מובילה בתעשייה שהצליחה לפתח תהליך ציפוי סלקטיבי חד קצה מתקדם.
MK הצליחה לעמוד בדרישות התכנון המורכבות באמצעות טכניקת ערימת חומרים שאפשרה לנו לחתוך חלקים רבים בבת אחת, תוך הגבלת עלויות וצמצום זמני אספקה.
מחבר חשמלי מוטבע עבור יישום חיווט וכבלים
1. העיצוב היה מורכב מאוד;כיסויים אלה נועדו לשמש ככבלים משרשרת בתוך מסלולי מירוצים חשמליים בתוך הרצפה ותת הרצפה;לכן, יישום זה הציג מטבעו מגבלות גודל קפדניות.
2. תהליך הייצור היה מסובך ויקר, מכיוון שחלק מהעבודות של הלקוח דרשו כיסוי מלא ואחרות לא - כלומר AFC יצרה את החלקים בשני חלקים וריתכה אותם יחד בעת הצורך.
3. בעבודה עם כיסוי מחבר לדוגמה וכלי יחיד שסופק על ידי הלקוח, הצוות שלנו ב-MK הצליח לבצע הנדסה לאחור של החלק והכלי שלו.מכאן, עיצבנו כלי חדש, שבו נוכל להשתמש במכבש 150 הטון של Bliss פרוגרסיבי הטבעה.
4. זה איפשר לנו לייצר את החלק בחתיכה אחת עם רכיבים הניתנים להחלפה, במקום לייצר שני חלקים נפרדים כפי שהלקוח עשה.
זה איפשר חיסכון משמעותי בעלויות - 80% הנחה מהעלות של הזמנה של 500,000 חלקים - כמו גם זמן אספקה של ארבעה שבועות במקום 10.
הטבעה מותאמת אישית עבור כריות אוויר לרכב
לקוח רכב דרש לולאת מתכת בעלת חוזק גבוה ועמיד ללחץ לשימוש בכריות אוויר.
1. עם משיכה של 34 מ"מ על 18 מ"מ על 8 מ"מ, החבטה צריכה לשמור על סבילות של 0.1 מ"מ, ותהליך הייצור הדרוש כדי להתאים את מתיחה של החומר הייחודי הגלום ביישום הסופי.
2. בגלל הגיאומטריה הייחודית שלה, לא ניתן היה לייצר את הלולאה באמצעות כלי מכבש העברה והמשיכה העמוקה שלה הציגה אתגר ייחודי.
צוות MK בנה כלי פרוגרסיבי של 24 תחנות כדי להבטיח פיתוח תקין של המשיכה והשתמש בפלדת DDQ עם ציפוי אבץ כדי להבטיח חוזק אופטימלי ועמידות בפני קורוזיה.הטבעת מתכת יכולה לשמש ליצירת חלקים מורכבים עבור מגוון עצום של תעשיות.סקרנים ללמוד עוד על יישומי הטבעת המתכת המותאמים אישית השונים עליהם עבדנו?בקר בדף מקרי המקרה שלנו, או פנה ישירות לצוות MK כדי לדון בצרכים הייחודיים שלך עם מומחה.