客製化切割金屬板材：技術、優點和設計技巧

客製化金屬板材將材料切割成所需尺寸以製造不同的產品。環顧四周，您會發現日常生活中隨處可見的鈑金產品。如今，金屬板材切割幾乎應用於從飲料罐、炊具到汽車框架和排氣管的所有產品。它的價值在各個行業都是普遍的，特別是與小批量生產相關。

在本文中，我們將為您提供客製化切割鈑金的概述。此外，我們將描述主要技術、應用和優點。此外，還將描述在製造過程中使用適當的材料和表面塗層。繼續閱讀以了解更多信息 定制鈑金製造.

什麼是客製化鈑金加工？

客製化切割鈑金零件

定制配框 鈑金製造 需要由片材形成產品。透過採用複雜的技術，金屬板被成型、彎曲、成型並組合以成型產品。本製造方法用各種金屬製造出特定橫斷面的產品。

此外，該製造有助於不同的材料，如不銹鋼、鋁、黃銅、銅、鋅等。一般來說，薄的較通用，而厚的則用於承受重負載和拉力。

此外，電腦輔助設計（CAD）用於促進鈑金產品的開發。 CAD 工具製作 3D 模型以獲得實際產品的準確表示。這些模型轉化為 G 代碼，用於透過機器切割、成型和組裝金屬板。 （閱讀更多關於 鈑金基礎知識)

三種關鍵的客製化鈑金製造技術

客製化切割鈑金製造中應用了不同的方法。了解這些 鈑金加工 技術改進了最終的設計和性能。以下是三種常見的鈑金加工方法。

切割客製化鈑金

鈑金剪切

剪切通常是將金屬板材切割成一定尺寸的主要操作。它是透過將平板形成特定的設計來完成的。工具的選擇通常取決於專案要求。切削技術分為兩組：帶剪切的傳統銑削和不帶剪切的傳統銑削。

無剪切切割

非剪切是指在沒有機械剪切力的情況下進行切割操作的技術。這些工藝利用熱量、壓力或磨損來剪切金屬板。主要技術是雷射切割、等離子切割和水刀切割，適用於不同的金屬和設計。

• 激光切割： 雷射切割使用雷射光束棒來切割和熔化金屬板材。它非常精確，可以製作非常複雜的形狀。它使用氣體對不銹鋼和低碳鋼等金屬進行操作。例如，使用氧氣或氮氣來清除熔化的材料並保持切口無菌。
• 等離子切割： 等離子切割採用電離氣體來熔化導電材料和金屬。此方法最適合鋁和鋼等材料。它具有高切割速率和精度，適合商業和特殊用途的中厚度金屬。
• 水刀切割： 水刀切割技術使用用於切割金屬板材的磨石榴石透過高壓水切割板材。這種多製程技術主要用於切割軟質和硬質材料，包括橡膠和碳鋼。此外，與雷射切割相比，它被認為是一種綠色工藝，因為在切割區域中沒有觀察到熱影響區。

用剪刀切割

剪切切割利用機械力將金屬板切割成一定尺寸。預期類別包括利用模具、沖頭的技術；或按下以創建所需的切口。它是處理大型金屬庫存並使用剪刀、沖床和鋸子等工具的行業中最受歡迎的技術之一。

• 剪切：在 金屬板材剪切，過程中，僅以直線切割金屬板所利用的機械力。這是一種快速且廉價的對黃銅或鋁等材料進行劃線的方法。雖然在批量生產中很有效，但剪切可能會導致邊緣鋒利，並且可能需要進行後精加工。
• 沖孔： 沖孔用於透過沿著板材厚度方向施加力在薄金屬上打出異形孔或圓形孔。廣泛應用於汽車製造等需要精確形狀切割的行業。沖孔非常靈活，可以輕鬆製作不同輪廓和不同圖案的模具或具有正確形狀的模具。
• 消隱： 沖裁過程使用沖頭和模具從大金屬板上切出特定的小零件。材料的一部分被切掉，只留下“空白”，即成品，其餘的都是廢物。沖裁因其操作簡便且能夠生產一致且準確的產品而經常應用於大批量生產。
• 鋸切： 鋸切需要使用鋸片將片狀或金屬條狀的金屬成型或切成更薄的碎片。對於切割長原料，水平帶鋸是有利的，而對於切割或成型小的複雜零件，立式帶鋸更有幫助。當將軟金屬和硬金屬切割成各種形狀和尺寸時，鋸切具有優勢。

鈑金加工成型工藝

通用鈑金成型技術

彎曲的工作原理是彎曲材料，同時保持其完整性。這些方法對於開發多種用途的金屬板材至關重要。以下技術通常應用於金屬板材的成型。

• 彎曲： 就中小型生產的營運成本而言，彎曲是一種高效的製程。它透過施加壓力並將金屬彎曲到所需的角度來扭曲金屬。在這個過程中，使用了折彎機和滾壓機。此外，彎曲與彈簧鋼、銅和鋁 5052 具有良好的兼容性。
• 滾動： 軋製使用滾筒來彎曲或薄化金屬板。對於刨削來說，它意味著使用扁平工具從金屬表面上刮掉一層薄薄的材料。然後高壓輥以塑性方式對金屬進行改質。它也可以在室溫或低於室溫（25℃）下進行，稱為冷軋，或在高溫下進行，稱為熱軋。軋製主要用於製造管材、盤材和管道等零件。
• 沖壓： 沖壓是一種冷加工金屬切割製程。它涉及切割和成型操作以快速生成複雜的形狀。沖壓機和模具用於成型鋁、銅和鋼等金屬。沖壓相對較快且經濟。因此，最適合產品的大量生產。然而，過程中的多次設計變更始終非常繁瑣且昂貴。
• 包邊： 捲邊製程透過將金屬板件的邊緣彎曲到該件的另一側來形成雙層部分。過程通常分兩個階段進行：將金屬成型為 V 型模具，然後壓平模具。包邊還為邊緣提供額外的支撐，使零件看起來更好。然而，由於所使用的材料變形，可能會出現尺寸變化。
• 冰壺： 折疊使金屬板呈現圓形，將其變成管狀結構。這個過程通常透過三個不同的步驟來完成：進行和設定捲曲。捲曲可增加零件的拉伸強度並使表面光滑以降低邊緣銳利度。從而減少危險的身體接觸。 

鈑金製造的焊接工藝

鈑金焊接

以下是製造過程中使用的主要連接方法，以將鈑金零件製成單一整合零件。

• 焊接： 焊接涉及通過加熱並將兩塊金屬板與填充材料熔合在一起來將它們連接起來。此過程在製造的最後操作中很常見，可能包括 SMAW、MIG 焊接和 TIG 焊接。所有這些技術都用於不同的情況，但都旨在建立冶金結合。
• 鉚： 鉚接是一種機械緊固過程，其中鉚釘穿過兩個或多個帶孔的金屬板，然後膨脹以將板連接在一起。此工藝最常應用於鋁和銅等金屬。鉚接主要有兩種：冷鉚接，用於薄金屬板；熱鉚接，用於厚度大於3毫米的金屬，如鋼。鉚接可產生牢固、緊密的連接，非常適合有色金屬。

客製化切割金屬板材的 MIG 與 TIG 焊接

當涉及客製化切割鈑金製造時，在 MIG 焊接和 TIG 焊接之間進行選擇取決於幾個關鍵因素。以下是兩種焊接技術的比較，可協助您確定適合您特定需求的最佳方法。

鈑金設計的 DFM 指南

可製造性設計 (DFM) 是一種虛擬設計概念，旨在防止錯誤的設計決策並增強產品製造流程。在客製化鈑金製造中，遵守 DFM 標準可確保輕鬆生產零件，從而節省成本和時間。 

鈑金設計的 7 個關鍵因素

這是一個清單，您可以在設計小批量鈑金原型時使用。

孔半徑

避免設計中出現小孔。因為它們需要小沖孔才能製作，而且往往容易破裂。孔徑應大於或等於材料厚度，以提供必要的強度和精確度。

彎曲救濟

彎曲救濟

彎曲釋放裝置是指通常在金屬板上提供的小局部凹陷，以方便彎曲操作。這減少了彎曲操作點撕裂或破裂的可能性，同時保持設計完整。

孔至彎曲間隙

任兩個孔和彎曲之間的最小距離必須為板材厚度加上彎曲半徑的 1.5 倍。該間距允許彎曲而不發生變形。

鈑金彎曲半徑

最小彎曲半徑的設定應取決於材料允許的靈活性以及現有工具。對於柔性金屬，可實現的半徑小於其他金屬。然而，最小半徑通常取決於工具。

法蘭寬度

設計中所使用的金屬板材的建議凸緣寬度應至少為板材厚度的四倍。這樣，可以保持外觀和設計衛生以及強度和結構耐久性。

鈑金製造的優勢

鈑金製造的主要優點包括：

輕量化零件製造

鈑金切割製造在切割客製化切割鋁板和輕型零件時非常有效率且有用。航空航太和汽車行業需要輕型引擎零件，客製化鈑金製造為此提供了優質的產品。它提高了飛機和汽車的燃油效率，同時保持了生產效率。

高科技與材料

客製化鈑金製造為個人化設計提供了多種可能性。可用的選擇也很廣泛；您可以獲得定制切割鋼板和定制切割不銹鋼板以及產品。根據最終產品的應用（無論是結構件、外殼或精密零件），材料的選擇至關重要。

效率和準確性

鈑金技術改進了製造，因為它可以實現快速原型製作，並提高所需模型的精確度。例如，某些雷射切割機可以進行寬度為 0.0005 英吋的切割。幾乎所有鈑金工藝均採用電腦數控，減少了人為幹預，保證了產品相對不變形。

使用的鈑金製造材料清單

多種材料與鈑金工程相容，包括：

• 不銹鋼
• 熱軋鋼
• 冷軋鋼
• 預鍍鋼
• 碳素鋼
• 鋁板
• 銅
• 黃銅

這些材料可用於製造多種元件和產品，包括汽車零件、電子外殼、建築元件等。 

金屬板材製造的表面處理

表面處理是客製化切割鈑金的一個基本方面，提供功能和美觀的好處。以下是鈑金製造中使用的一些常見表面處理：

• 粉末塗料： 塗上粉末，然後加熱使其硬化，形成一層耐磨的保護層。
• 珠噴砂： 高壓空氣將小珠子噴射到表面上以清潔表面並留下粗糙的表面。
• 刷牙： 研磨刷的一個主要用途是提供精細紋理的表面，增加表面外觀，使其不易沾染指紋。
• 電鍍： 利用電流在表面沉積一層金屬，以提高其抗腐蝕性並增強導電性。
• 陽極處理： 鋁表面透過電化學過程轉變，增加堅韌、耐腐蝕和可染色的塗層。
• 激光雕刻： 聚焦雷射將設計或文字印在金屬上，以增加細節水平進行裝飾和雕刻。
• 絲網印刷： 設計、標誌或標籤是透過使用放置在網篩上的墨水在金屬表面上製作的。

鈑金製造的最佳實踐

以下是鈑金製造中可製造性的一些基本設計技巧：

室壁厚度

在鈑金製造的情況下，每個組件都應具有均勻的厚度，因為它是由單個金屬板製成的。一般來說，零件的厚度可以從0.9mm到20mm。在雷射切割中，優選的金屬厚度為 0.5 毫米至 10 毫米。在鈑金折彎中，建議的金屬厚度範圍為 0.5 毫米至 6 毫米。

孔和槽方向

在設計板材切割件時，應考慮孔和槽的直徑，其不得小於材料的厚度。孔之間必須有足夠的空間。它們不應放置在紙張的圓週或邊緣上。

彎曲餘裕及扣除

彎曲餘裕及扣除

彎曲餘裕決定了材料在設計上進行所需彎曲所需的額外長度。而彎曲扣除量是指通常需要從凸緣長度上修剪掉的量，以獲得平衡的外觀。這兩者對於開發良好的平面圖案非常重要。

彎曲半徑

內部彎曲半徑必須保持等於材料厚度的值，以消除最終產物上的缺陷形成和變形。零件中彎曲半徑的一致性可提高零件的正確方向和鈑金工程中的成本效率。

Prolean Tech 的鈑金加工服務

對於與有能力的製造商合作以獲得優質鈑金製造的組織來說，保持設計要求和承受能力的透明度至關重要。 Prolean Tech 提供的製造服務品質很高。我們是一家符合 ISO 標準的公司，因此我們向您保證為您的鈑金製造提供標準品質的原型或最終產品。提供全面的零件檢驗支持，以保證為您的專案交付最好的品質。現在您可以立即致電或發送電子郵件給 Prolean Tech 鈑金加工報價 以及有關 DFM 結果的一些回饋。

結語

客製化切割鈑金製造是大批量生產不可或缺的製造技術。此方法具有許多優點，例如提高工作效率、準確性以及根據專案需求自由設計輕量化零件。此外，它還提供與廣泛的材料和技術的兼容性。然而，為了獲得最佳結果，必須考慮某些因素。 

常見問題解答

Q1.客製化切割鈑金製造的常用材料？

切割成尺寸的金屬板材可以由鋁、碳鋼和不銹鋼等材料製成。以下材料具有必要的特性，使其能夠在汽車、航空航太和建築業等不同行業中實現不同的功能。

Q2。客製化切割鈑金的典型厚度範圍是多少？

客製化切割的金屬板材厚度通常在 0.5 毫米到 20 毫米之間，具體取決於預期的製造方法。例如，當使用雷射切割進行金屬板材製造時，0.5 毫米到 10 毫米之間的工件是最合適的，而彎曲工藝可以處理更厚的工件。

Q3。客製化切割鈑金的設計如何影響可製造性？

設計在客製化切割鈑金的可製造性中起著關鍵作用。必須充分優化壁厚、孔尺寸和彎曲半徑等品種的選擇，以簡化製造並最大限度地減少生產過程中的缺陷發生率。

Q4。客製化切割鈑金零件有哪些精加工選項可用？

切割後的金屬板可以透過多種方式進行精加工，例如粉末塗層、陽極氧化或電鍍。這些精加工選項改善了金屬零件的外觀和功能。

Q5. Prolean Tech 採取哪些措施來確保客製化切割鈑金製造的品質？

在 Prolean Tech，我們透過採用新技術和 ISO 認證程序提供客製化切割鈑金製造服務，以確保每件製造產品都符合所需的品質標準。該公司擁有嚴格的線上檢查程序，以確保其生產的所有零件均符合其製定的規格和標準。