Op maat gesneden plaatmetaal: technieken, voordelen en ontwerptips

Op maat gemaakte plaatmetalen snijden materialen in de vereiste maten om verschillende producten te maken. Kijk om je heen en je zult overal plaatmetalen producten vinden in het dagelijks gebruik. Tegenwoordig wordt plaatmetaal snijden gebruikt in bijna alles, van drankblikjes en kookgerei tot autoframes en uitlaten. De waarde ervan is universeel in alle industrieën en met name relevant voor productie in kleine volumes.

In dit artikel geven we u een overzicht van op maat gesneden plaatmetaal. Bovendien beschrijven we de primaire technieken, toepassingen en voordelen. Bovendien worden de geschikte materialen en oppervlaktecoatings beschreven die tijdens de fabricage moeten worden gebruikt. Lees verder voor meer informatie over maatwerk plaatwerk.

Wat houdt Custom Sheet Metal Fabrication in?

Op maat gesneden plaatwerkonderdelen

Op Maat fabricage van plaatwerk omvat de vorming van een product uit platen. Door geavanceerde technieken te gebruiken, worden de metalen platen gevormd, gebogen, gevormd en gecombineerd om een ​​product te vormen. De productiemethode creëert producten met specifieke doorsneden uit verschillende metalen.

Bovendien helpt de fabricage in verschillende materialen zoals roestvrij staal, aluminium, messing, koper, zink, enz. De plaatdikte ligt doorgaans tussen 0.006 en 0.25 inch. Over het algemeen zijn dunne platen veelzijdiger en worden dikke platen gebruikt om zware lasten en spanningen te verwerken.

Bovendien wordt computer-aided design (CAD) gebruikt om de ontwikkeling van plaatmetalen producten te vergemakkelijken. CAD-tools maken 3D-modellen om nauwkeurige representaties van een daadwerkelijk product te verkrijgen. Deze modellen vertalen zich naar G-code die wordt gebruikt bij het snijden, vormen en assembleren van metalen platen door machines.Lees meer over Basisprincipes van plaatwerk)

Drie belangrijke technieken voor het vervaardigen van plaatwerk op maat

Er worden verschillende benaderingen toegepast bij de fabricage van op maat gesneden plaatmetaal. Deze begrijpen bewerking van plaatwerk technieken verbetert de resulterende ontwerpen en prestaties. Hieronder staan ​​de drie meest voorkomende methoden voor plaatmetaalfabricage.

Het snijden van aangepast plaatwerk

Plaatwerk knippen

Knippen is vaak de primaire bewerking van metalen platen die op maat worden gesneden. Het wordt gedaan door platte platen te vormen tot een bepaald ontwerp. De keuze van het gereedschap hangt meestal af van de projectvereisten. Snijtechnieken worden gecategoriseerd in twee groepen: conventioneel frezen met en zonder knippen.

Snijden zonder schaar

Nonshear verwijst naar snijtechnieken die werken zonder mechanische schuifkracht. Deze processen gebruiken hitte, druk of slijtage om door metalen platen te kunnen scheren. De belangrijkste technieken zijn lasersnijden, plasmasnijden en waterstraalsnijden, die geschikt zijn voor verschillende metalen en ontwerpen.

• Lasersnijden: Lasersnijden gebruikt een laserstraalstaaf om plaatmetaal te snijden en te smelten. Het is zeer nauwkeurig en kan zeer complexe vormen maken. Het werkt op metalen, bijvoorbeeld roestvrij staal en zacht staal, door gas te gebruiken. Bijvoorbeeld zuurstof of stikstof om gesmolten materialen te verwijderen en sneden steriel te houden.
• Plasmasnijden: Plasmasnijden gebruikt geïoniseerd gas om elektrisch geleidende materialen en metalen te smelten. De methode is optimaal voor materialen zoals aluminium en staal. Het heeft een hoge snijsnelheid en nauwkeurigheid om geschikt te zijn voor metalen van gemiddelde dikte voor commerciële en speciale doeleinden.
• Waterstraalsnijden: De waterjet snijtechniek snijdt platen door middel van hogedrukwater met een schurend granaat dat wordt gebruikt om metalen platen te snijden. Deze multi-procestechniek wordt voornamelijk gebruikt voor het hakken van zachte en harde materialen, waaronder rubber en koolstofstaal. Bovendien wordt het beschouwd als een groen proces in vergelijking met lasersnijden, omdat er geen hitte-beïnvloede zones worden waargenomen in de snijzones.

Snijden met schaar

Schaarsnijden gebruikt mechanische krachten voor het op maat snijden van een metalen plaat. De beoogde categorie omvat technieken die matrijzen, ponsen of persen gebruiken om de gewenste snede te maken. Het is een van de populairste technieken in industrieën die met grote metalen voorraden werken en omvat gereedschappen zoals scharen, ponsen en zagen.

• Scheren: In plaatwerk knippen, processen, de mechanische kracht die wordt gebruikt om metalen platen in rechte lijnen te snijden. Het is een snelle en goedkope manier om massa's materialen zoals messing of aluminium te krassen. Hoewel het effectief is bij massaproductie, kan scheren ervoor zorgen dat de randen scherp worden en dat er nabewerking nodig is.
• ponsen: Piercing wordt gebruikt om gevormde of ronde gaten te maken in dunne metalen door kracht uit te oefenen in de richting van de plaatdikte. Het wordt veel toegepast in industrieën die exacte vormen nodig hebben, zoals de auto-industrie. Ponsen is vrij flexibel en men kan gemakkelijk verschillende contouren en verschillende patronen maken of een matrijs met de juiste vorm hebben.
• blanking: Het stansproces snijdt een bepaald klein onderdeel uit een groot stuk metaal met behulp van een pons en matrijs. Een deel van het materiaal wordt uitgesneden, waardoor alleen de "blanco" overblijft, wat het eindproduct is, en de rest is afval. Blanking wordt vaak toegepast op productie met een hoog volume vanwege het gebruiksgemak en het vermogen om consistente en nauwkeurige producten te produceren.
• Zagen: Zagen houdt in dat u een zaagblad gebruikt om het metaal in de vorm van platen of metalen staven in dunnere stukken te snijden of te snijden. Voor het zagen van lang voorraadmateriaal is de horizontale lintzaag nuttig, terwijl voor het zagen of vormen van kleine ingewikkelde stukken de verticale zaag nuttiger is. Zagen is voordelig als het gaat om het zagen van zachte en harde metalen in verschillende vormen en maten.

Vormprocessen voor plaatbewerking

Algemene plaatmetaalvormtechnieken

Buigen werkt door het materiaal te buigen terwijl de integriteit ervan behouden blijft. Deze methoden zijn essentieel bij het ontwikkelen van plaatmetalen voor verschillende toepassingen. De volgende technieken worden meestal toegepast bij het vormen van plaatmetalen.

• buigen: Buigen is een efficiënt proces in termen van operationele kosten voor kleine tot middelgrote productie. Het vervormt het metaal door druk uit te oefenen en het te buigen tot de gewenste hoek. Voor dit proces worden kantbanken en walsmachines gebruikt. Daarnaast is buigen goed compatibel met verenstaal, koper en aluminium 5052.
• Rollen: Walsen gebruikt rollen om platen metaal te buigen of te verdunnen. Voor schaven betekent het dat een plat gereedschap wordt gebruikt om een ​​dunne laag materiaal van het oppervlak van een metaal te schaven. De hogedrukrollen vormen het metaal vervolgens op een plastische manier om. Het kan ook worden uitgevoerd bij of onder kamertemperatuur (25 C), bekend als koudwalsen, of bij hoge temperatuur, bekend als warmwalsen. Walsen wordt voornamelijk toegepast bij het maken van componenten zoals buizen, schijven en pijpen.
• stempelen: Stampen is een koudbewerkingsproces voor metaalsnijden. Het omvat snij- en vormbewerkingen om snel ingewikkelde vormen te genereren. Stamppersen en matrijzen worden gebruikt bij het vormen van metalen zoals aluminium, koper en staal. Stampen is relatief snel en economisch. Daarom is het het meest geschikt voor massaproductie van het product. Verschillende ontwerpwijzigingen tijdens het proces zijn echter altijd erg omslachtig en duur geweest.
• Zomen: Het zomenproces vormt een tweelaags gedeelte door de rand van een stuk plaatmetaal naar de andere kant van het stuk te buigen. Dit proces vindt doorgaans in twee fasen plaats: het metaal vormen tot een V-matrijs en daarna de matrijs platmaken. Zomen biedt ook extra ondersteuning aan de randen en zorgt ervoor dat het onderdeel er beter uitziet. Niettemin kunnen er dimensionale variaties optreden als gevolg van de gebruikte materiaalvervormingen.
• Krullen: Vouwen geeft plaatmetaal een ronde vorm, waardoor het verandert in een buisachtige structuur. Dit proces wordt meestal uitgevoerd in de drie verschillende stappen van het voortzetten en instellen van de krul. Krullen verhoogt de treksterkte van het onderdeel en maakt het oppervlak gladder om de scherpte van de rand te verminderen. Zo wordt gevaarlijk fysiek contact verminderd. 

Lasprocessen bij plaatbewerking

Lassen van plaatmetaal

Hieronder staan ​​de belangrijkste verbindingsmethoden die bij de productie worden gebruikt om van de plaatmetalen onderdelen één geïntegreerd onderdeel te maken.

• Welding: Lassen houdt in dat twee metalen platen worden samengevoegd door ze te verhitten en samen te smelten met een vulmateriaal. Dit proces is gebruikelijk tijdens de laatste bewerkingen van de fabricage en kan SMAW, MIG-lassen en TIG-lassen omvatten. Al deze technieken worden in verschillende omstandigheden gebruikt, maar ze zijn allemaal gericht op het creëren van een metallurgische verbinding.
• Klinken: Klinken is een mechanisch bevestigingsproces waarbij een klinknagel door twee of meer metalen platen met een gat wordt gehaald en vervolgens wordt uitgezet om de platen aan elkaar te verbinden. Het proces wordt het vaakst toegepast op metalen zoals aluminium en koper. Er zijn twee hoofdtypen klinknagelen: koudklinken, voor dunne metalen platen en warmklinken voor metalen met een dikte van meer dan 3 mm zoals staal. Klinken produceert sterke, nauwsluitende verbindingen, perfect voor non-ferrometalen.

MIG versus TIG-lassen voor op maat gesneden plaatmetaal

Als het gaat om op maat gesneden plaatwerk, hangt de keuze tussen MIG- en TIG-lassen af ​​van verschillende belangrijke factoren. Hieronder vindt u een vergelijking van de twee lastechnieken om u te helpen de beste methode voor uw specifieke behoeften te bepalen.

DFM-richtlijnen voor plaatwerkontwerp

Ontwerp voor maakbaarheid (DFM) is een virtueel ontwerpconcept dat bedoeld is om slechte ontwerpbeslissingen te voorkomen en de productieprocessen van producten te verbeteren. Bij het op maat maken van plaatmetaal garandeert de naleving van de DFM-normen dat het onderdeel gemakkelijk produceerbaar is, waardoor kosten en tijd worden bespaard. 

7 belangrijke factoren bij het ontwerpen van plaatwerk

Hier is een checklist die u kunt gebruiken bij het ontwerpen van prototypes van plaatwerk in een kleine oplage.

Gatstraal

Vermijd kleine gaten in het ontwerp. Omdat ze kleine ponsen nodig hebben om te maken en vaak de neiging hebben om te barsten. Een gatdiameter moet groter of gelijk zijn aan de dikte van het materiaal om de nodige sterkte en precisie te bieden.

Buighulp

Buighulp

Buigontlasting betekent kleine gelokaliseerde depressies die normaal gesproken in de metalen platen worden aangebracht om de buigbewerking te vergemakkelijken. Dit vermindert de kans op scheuren of barsten op het punt van de buigbewerking, terwijl het ontwerp intact blijft.

Speling van gat tot bocht

Er moet een minimale afstand zijn van 1.5 keer de dikte van de plaat plus de buigradius tussen twee gaten en bochten. Deze afstand zorgt ervoor dat er gebogen kan worden zonder dat er vervorming optreedt.

Plaatwerk buigradius

De minimale buigradius moet worden ingesteld op basis van de toegestane flexibiliteit van het materiaal en de beschikbare gereedschappen. Voor flexibele metalen is de haalbare radius kleiner dan voor andere metalen. De minimale radius is echter over het algemeen afhankelijk van het gereedschap.

Flens breedte

De aanbevolen flensbreedte van een plaatmetaal dat in een ontwerp wordt gebruikt, moet ten minste vier keer de plaatdikte zijn. Op deze manier kunnen het uiterlijk en de ontwerphygiëne worden behouden, naast de sterkte en structurele duurzaamheid.

Voordelen van plaatwerkproductie

De belangrijkste voordelen van plaatwerkproductie zijn onder meer:

Fabricage van lichtgewicht onderdelen

Plaatmetaalbewerking is efficiënt en nuttig bij het snijden van op maat gesneden aluminium platen en lichtgewicht onderdelen. De lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie hebben behoefte aan lichtgewicht motoronderdelen, waarvoor op maat gemaakte plaatmetaalbewerking kwaliteitsproducten levert. Het verhoogt de brandstofefficiëntie van vliegtuigen en auto's en behoudt tegelijkertijd de productie-efficiëntie.

Hoge techniek en materiaal

Aangepaste plaatbewerking biedt veel mogelijkheden voor gepersonaliseerde ontwerpen. De beschikbare opties zijn ook enorm; u kunt op maat gesneden stalen platen en op maat gesneden roestvrijstalen platen en producten krijgen. Afhankelijk van de toepassing van uw eindproduct – of het nu gaat om structurele elementen, behuizingen of precisieonderdelen – is de keuze van het materiaal cruciaal.

Efficiëntie en nauwkeurigheid

Plaatmetaaltechnologie verbetert de fabricage omdat het snelle prototyping mogelijk maakt met een grotere nauwkeurigheid van de vereiste modellen. Sommige lasersnijders kunnen bijvoorbeeld sneden maken met breedtes van 0.0005 inch. Vrijwel alle plaatmetaalprocessen worden computergestuurd, waardoor menselijke tussenkomst wordt verminderd en de garantie bestaat dat de producten relatief niet vervormd zijn.

Lijst met te gebruiken plaatmetaalbewerkingsmaterialen

Een breed scala aan materialen is compatibel met plaatwerktechniek, waaronder:

• Roestvast staal
• Warmgewalste
• Koudgewalst staal
• Voorgeplateerd staal
• Koolstofstaal
• Aluminium
• Koper
• Messing

Deze materialen kunnen worden gebruikt om veelvoudige elementen en producten te maken, zoals auto-onderdelen, elektronische afdekkingen, constructie-elementen, enzovoort. 

Oppervlakteafwerkingen voor de productie van plaatmetaal

Oppervlakteafwerking is een fundamenteel aspect van op maat gesneden plaatmetaal, dat zowel functionele als esthetische voordelen biedt. Hier zijn enkele veelvoorkomende oppervlakteafwerkingen die worden gebruikt bij de fabricage van plaatmetaal:

• Poeder coating: Poeder wordt aangebracht en vervolgens door hitte uitgehard, waardoor een slijtvaste en beschermende laag ontstaat.
• Parelstralen: Met hogedruklucht worden kleine korreltjes tegen het oppervlak geblazen om het te reinigen en een ruw oppervlak achter te laten.
• borstelen: Een van de belangrijkste toepassingen van schuurborstels is het creëren van een fijn gestructureerd oppervlak, waardoor het oppervlak er mooier uitziet en minder vatbaar is voor vingerafdrukken.
• Galvaniseren: Met behulp van elektrische stroom wordt een laagje metaal op het oppervlak aangebracht, waardoor het beter bestand is tegen corrosie en de geleidbaarheid wordt verbeterd.
• anodiseren: Aluminiumoppervlakken worden getransformeerd door middel van een elektrochemisch proces, waarbij een sterke, corrosiebestendige en kleurbare coating wordt aangebracht.
• Lasergravure: Met een gerichte laser worden ontwerpen of teksten op het metaal aangebracht, zodat het extra gedetailleerd kan worden versierd en gegraveerd.
• Zeefdruk: Het ontwerp, logo of etiket wordt op een metalen oppervlak aangebracht met behulp van inkt die op een gaas wordt geplaatst.

Beste praktijken voor plaatwerkproductie

Hier zijn enkele essentiële ontwerptips voor maakbaarheid in de plaatbewerking:

wanddikte

Bij plaatmetaalbewerking moet elk onderdeel een uniforme dikte hebben, omdat het uit één enkele metalen plaat is gemaakt. Over het algemeen kunnen de onderdelen in diktes van 0.9 mm tot 20 mm worden gemaakt. Bij lasersnijden is de voorkeursmetaaldikte van 0.5 mm tot 10 mm. Bij het buigen van plaatmetaal varieert de aanbevolen metaaldikte van 0.5 mm tot 6 mm.

Gaten en sleuforiëntatie

Bij het ontwerpen van een plaatdeel moet men rekening houden met de diameter van gaten en sleuven, die niet kleiner mag zijn dan de dikte van het materiaal. Er moet voldoende ruimte tussen de gaten zijn. Ze mogen niet op de omtrek of rand van de plaat worden geplaatst.

Buigtoeslag en aftrek

Buigtoeslag en aftrek

Buigtoeslag bepaalt de extra lengte die nodig is voor het materiaal om de vereiste buigingen op een ontwerp te maken. Buigaftrek verwijst naar de hoeveelheid die gewoonlijk van de lengte van de flensen moet worden afgesneden voor een gebalanceerde look. Deze twee zijn belangrijk bij de ontwikkeling van goede platte patronen.

Buigradii

De interne buigradius moet worden gehouden op de waarde die gelijk is aan de gebruikte materiaaldikte om de defectvorming en vervorming op het eindproduct te elimineren. De juiste oriëntatie van een component en kostenefficiëntie in plaatwerktechniek worden verbeterd door de consistentie van buigradii in de componenten.

Plaatwerkbewerkingsdiensten van Prolean Tech

Om als organisatie met een competente fabrikant te werken om kwalitatief plaatwerk te verkrijgen, is het cruciaal om transparant te zijn over ontwerpvereisten en betaalbaarheid. De productiediensten die door Prolean Tech worden geleverd, zijn van hoge kwaliteit. Wij zijn een ISO-conform bedrijf en als zodanig verzekeren wij u van de standaardkwaliteit prototypes of eindproducten voor uw plaatwerk. Uitgebreide ondersteuning voor onderdeelinspectie wordt gegeven om te garanderen dat alleen de beste kwaliteit voor uw project wordt geleverd. U kunt Prolean Tech nu bellen of e-mailen voor directe offertes voor plaatbewerking en wat feedback op uw DFM-resultaten.

Conclusie

Op maat gesneden plaatmetaalbewerking, ondersteund door betrouwbare leveranciers. lasersnijservice Het is een onmisbare productietechniek voor grootschalige productie. De methode heeft vele voordelen, zoals een hogere productiviteit, nauwkeurigheid en de vrijheid om lichtgewicht onderdelen te ontwerpen die aansluiten bij de projectbehoeften. Bovendien is het compatibel met een breed scala aan materialen en technieken. Voor optimale resultaten moet echter wel rekening worden gehouden met een aantal factoren. 

FAQ's

Vraag 1. Welke materialen worden veel gebruikt voor het op maat snijden van plaatmetaal?

Op maat gesneden plaatmetaal kan worden gemaakt van materialen zoals aluminium, koolstofstaal en roestvrij staal. De volgende materialen hebben de vereiste eigenschappen waardoor ze kunnen worden gebruikt om verschillende functies te vervullen in verschillende industrieën zoals de automobiel-, lucht- en ruimtevaart- en bouwindustrie.

Vraag 2. Wat is het typische diktebereik voor op maat gesneden plaatmetaal?

De dikte van op maat gesneden plaatmetaal ligt meestal tussen 0.5 mm en 20 mm, afhankelijk van de beoogde fabricagemethode. Bijvoorbeeld, bij het gebruik van lasersnijden voor plaatmetaalfabricage zijn stukken tussen 0.5 mm en 10 mm het meest geschikt, terwijl buigprocessen dikkere stukken aankunnen.

Vraag 3. Welke invloed heeft het ontwerp van op maat gesneden plaatmetaal op de maakbaarheid?

Design speelt een belangrijke rol in de maakbaarheid van op maat gesneden plaatmetaal. De keuzes van soorten zoals wanddikte, gatgrootte en buigradii moeten goed worden geoptimaliseerd om de fabricage te vergemakkelijken en defectincidenties tijdens de productie te minimaliseren.

Vraag 4. Welke afwerkingsopties zijn er beschikbaar voor op maat gesneden plaatmetalen onderdelen?

Het gesneden plaatmetaal kan op verschillende manieren worden afgewerkt, zoals poedercoaten, anodiseren of galvaniseren. Deze afwerkingsopties verbeteren het uiterlijk en de functionaliteit van de metalen onderdelen.

V5. Welke maatregelen neemt Prolean Tech om kwaliteit te leveren bij de productie van op maat gesneden plaatwerk?

Bij Prolean Tech bieden we op maat gesneden plaatwerkfabricagediensten door gebruik te maken van nieuwe technologieën en ISO-geaccrediteerde procedures om ervoor te zorgen dat elk vervaardigd product voldoet aan de vereiste kwaliteitsnormen. Het bedrijf hanteert een strikte in-line inspectieprocedure om ervoor te zorgen dat alle onderdelen die het produceert, in overeenstemming zijn met de specificaties en normen die het stelt.