钣金加工简介
钣金制造是将扁平金属板(通常为 0.15 毫米至 10 毫米厚)加工成各种形状的零件和结构的过程。该工艺的原材料是扁平金属板。钣金加工用于制造外壳、底盘、支架、冲压特征、卷发等物体。它还用于装饰目的,在金属板上制作图案。
钣金加工如何工作?
从库存材料到成品的过渡通常需要以下三个过程中的一个或多个:材料去除(切割)、变形和组装。如果需要所有这些过程,则通常按时间顺序执行。
材料去除
这涉及切割原料片以产生所需的形状。为了获得最大的精度、速度和效率,通常采用 CNC 水刀、等离子和激光切割技术。在某些情况下,EDM(放电加工)也是一种选择。
激光切割
在激光切割中,高密度激光束被引导到工件上,使其熔化、蒸发或燃烧,从而有效地切割材料。激光切割机用于切割、钻孔和雕刻。激光切割中使用的激光器分为三种; CO2(二氧化碳)、Nd(钕)、Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石)。
CO2激光器具有高能量效率和高功率输出比,用于切割薄材料、雕刻和钻孔。钕激光能量高,但重复效率低。它们用于雕刻、钻孔和焊接。 Nd:YAG 激光器具有非常高的功率输出,可以切割更厚的材料。但是,它们的运行成本比 CO2 高。
激光切割机可以加工铝、钢、铜、不锈钢和其他金属。最适用于切割薄工件(铝材最大厚度为 15 毫米,钢材最大厚度为 6 毫米)、雕刻和钻孔
水射流切割
在水射流切割中,喷嘴用于在非常高的压力下聚焦水射流以切割工件。对于橡胶和木材等相对较软的材料,仅使用水。水和磨粒物质的混合物用于切割金属等较硬的材料。
水射流切割可以切割各种厚度的材料。可切割的最大厚度取决于材料。在所有 CNC 切割方法中,水刀切割是最精确的,公差在 0.05 毫米到 0.1 毫米之间。其高精度的原因之一是与等离子和激光切割不同,水刀切割不会产生热量,因此工件中没有热影响区。
水刀切割用途广泛,可用于切割铝、钢、铜、不锈钢和其他金属合金等硬质材料以及聚合物、弹性体、木材和泡沫等较软的材料。
等离子切割
等离子切割通过向气体施加热量和能量以将其转化为等离子来工作。然后使用惰性气体或空气加速热等离子体射流,从切割喷嘴喷出并喷到工件上。等离子与工件形成电弧,将其熔化并切割。作为一种电气工艺,等离子切割机只能使用导电材料。
等离子切割机可以切割非常厚的材料,铝最高可达 300 毫米,钢最高可达 200 毫米,公差为 0.2 毫米。使用等离子切割机加工的其他材料是不锈钢、铜和其他金属合金。根据要生产的零件的复杂程度,可以使用 2 轴或 3 轴刀具。
虽然等离子切割机不像水刀和激光切割机那样多样化或精确,但它们是厚导电金属零件的最佳选择,因为它们切割此类材料的速度更快且更具成本效益。
变形
这个过程是受控地施加力以将板材弯曲或形成所需的形状。变形过程包括弯曲、成型、冲压和使用模具拉伸以及液压和磁力制动器。
组装
这是将各种加工工件连接在一起以形成最终产品的过程。组装过程包括焊接、钎焊、铆接,有时还使用粘合剂。
材料
最适合该工艺的金属是铝及其合金、钢、铜及其合金以及不锈钢。下表包含了最流行的钣金制造金属牌号。
铝 | 铜 | 不锈钢 | 钢 |
DIN 3.3523 | EN AW5052 | DIN 2.0065 | EN CW004A | 1.4319 | 低碳钢 |
DIN 3.3211 | EN AW6061 | DIN 2.0265 | EN CW505L | 1.4301 | 低碳钢 |
DIN 3.3535 | EN AW5754 | DIN EN 13601 | EN CW009A | 1.4404 |
后处理操作
钣金制造中使用的常见后处理操作是喷砂、阳极氧化、粉末涂层和喷漆。对于变形或焊接的材料,进行热处理以消除残余应力。
钣金加工的好处
钣金加工的一些好处如下。
- 耐用性 :该工艺可生产用于原型设计和最终用途的高度耐用的产品
- 可扩展性和成本效益 :无论您需要单个一次性零件还是包含数千个零件的生产运行,钣金制造都能提供快速且经济高效的解决方案。
- 材料选择 :通过这种制造方法可以加工多种金属。您可以从数百种具有不同理想特性的金属中进行选择。
- 快速周转 :在钣金制造中使用 CNC 技术使该过程快速有效
采用钣金制造的行业
任何使用金属零件的行业都可能会发现需要钣金制造。一些采用该流程的行业是
- 机械制造
- 工程与设计
- 金属制品
- 电子产品
- 家具和城市基础设施
- 机器人
- 医疗保健
- 汽车
- 乐器
- 土木建筑
结论
在 Xometry Europe,我们提供高精度、快速和优质的钣金制造服务,用于使用钣金制造零件,例如铝、钢、铜合金等。采用数控激光切割、等离子切割、水射流切割等自动化切割技术以及变形组装技术,保证成品零件的高精度和高品质。
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