钣金制造基础：从平板到功能零件的完整工艺指南

钣金制造是将典型厚度0.15mm至10mm的平板金属转化为各种形状零件和结构的工艺。原材料为平板金属。钣金制造用于制造外壳、机箱、支架、冲压特征、卷边等，也用于装饰目的在金属板制作图案。

钣金制造如何工作？

从原材料到成品通常需要以下三种工艺之一或多种：材料去除（切割）、变形和装配。若全需按时间顺序执行。

材料去除

这涉及切割原材料出所需形状。为最大精度、速度和效率，通常采用CNC水射流、等离子和激光切割技术。EDM（电火花加工）某些情况下也是选项。

激光切割

激光切割中，高密度激光束导向工件熔化、汽化或烧穿，有效切割材料。激光切割机用于切割、钻孔和雕刻。激光切割用三类激光：CO₂（二氧化碳）、Nd（钕）、Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）。

CO₂激光能量效率高、功率输出比高，用于切割薄材料、雕刻和钻孔。Nd激光高能量但低重复效率。用于雕刻、钻孔和焊接。Nd:YAG激光功率输出极高可切较厚材料。但运行成本高于CO₂。

激光切割机适用铝、钢、铜、不锈钢和其他金属。最适合切割薄工件（铝最大15mm、钢6mm）、雕刻和钻孔。

水射流切割

水射流切割中，喷嘴聚焦极高压水射流切割工件。相对软材料如橡胶木材仅用水。水和磨料颗粒混合物切割金属等硬质材料。

水射流切割可切各种厚度材料。最大切割厚度取决于材料。所有CNC切割法中水射流最精确，公差0.05-0.1mm。高精度原因之一：区别于等离子和激光，水射流不产热，工件无热影响区。

水射流切割通用性强，可切铝、钢、铜、不锈钢和其他金属合金等硬质材料，也可切聚合物、弹性体、木材、泡沫等软质材料。

等离子切割

等离子切割通过热能和电能作用于气体转化为等离子体。热等离子体射流经惰性气体或空气加速，从切割喷嘴喷向工件。等离子体与工件形成电弧，熔化切割。作为电气工艺，等离子切割仅适用导电材料。

等离子切割机可切极厚材料，铝达300mm、钢达200mm，公差0.2mm。其他用等离子切割处理的材料有不锈钢、铜和其他金属合金。视零件复杂度可用2轴或3轴切割机。

虽然等离子切割不如水射流和激光切割通用精确，但对厚导电金属零件是最佳选择，因切割此类材料更快更具成本效益。

变形

此过程是受控施力将板材弯曲成型为所需形状。变形工艺含弯曲、成型、冲压、拉伸，使用模具及液压和磁力折弯机。

装配

这是将各加工工件连接成最终产品的过程。装配工艺含焊接、钎焊、铆接，有时用胶粘剂。

材料

最适合此工艺的金属为铝及合金、钢、铜及合金、不锈钢。下表含钣金制造最热门金属牌号。

后处理工艺

钣金制造常用后处理为喷砂、阳极氧化、粉末喷涂和喷漆。变形或焊接材料需热处理消除残余应力。

钣金制造优势

钣金制造优势如下。

• 耐用性：工艺生产高耐用产品，适合原型和最终用途
• 可扩展性和成本效益：无论单件还是数千件批量生产，钣金制造提供快速具成本效益方案
• 材料选择：多种金属可经此制造法加工。可从数百种具有不同理想特性的金属中选择
• 快速交付：钣金制造用CNC技术使过程快速有效

采用钣金制造的行业

任何使用金属零件的行业可能需钣金制造。采用该工艺的行业包括

• 机械制造
• 工程设计
• 金属加工
• 电子
• 家具和城市基建
• 机器人
• 医疗卫生
• 汽车
• 乐器
• 土木建筑

结语

Xometry Europe提供高精度、快速、优质钣金制造服务，用铝、钢、铜合金等钣金创建零件。采用CNC激光切割、等离子切割、水射流切割等自动化切割技术及变形装配技术，保证成品高精度和质量。

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