Blechbearbeitung: Ein ultimativer Leitfaden zu Herstellungsprozessen und Design

Die Blechfertigung ist ein vielseitiger Herstellungsprozess mit einer umfangreichen Liste an Techniken und verwendbaren Metallen. Wenn Sie sich mit der Technologie, ihrer Funktionsweise und ihren Anwendungen vertraut machen, können Sie entscheiden, ob sie die beste Option für Ihr Projekt ist. Hier finden Sie eine umfassende Aufschlüsselung dieser Metallverarbeitungstechnik und ihrer Anwendungen in verschiedenen Branchen.

Überblick über Blechherstellung

Die Blechbearbeitung ist für verschiedene Herstellungsprozesse von entscheidender Bedeutung, von der Herstellung von Spielzeug bis hin zu großformatigen Flugzeugteilen. Trotz seiner Beliebtheit ist es wichtig zu wissen, wie dieser Herstellungsprozess funktioniert. Hier finden Sie einen detaillierten Überblick über die Blechbearbeitung.

Was ist Blechbearbeitung?

Bei der Blechfertigung werden flache Metallbleche durch Schneiden, Falten, Biegen und Zusammenbauen in die gewünschten Teile und Produkte geformt.  

Es gibt eine umfangreiche Palette an Metallmaterialien, die für verschiedene Blechbearbeitungsprozesse geeignet sind, darunter Stahl, Aluminium, Edelstahl, Messing, Kupfer und Zink. Die Blechdicke beträgt etwa 0.006 bis 0.25 Zoll. Dickere Stärken sind ideal für Hochleistungsanwendungen, während dünnere Stärken Vorteile hinsichtlich der Formbarkeit bieten.

Zur Herstellung von Blechteilen nutzen professionelle Metallbauer nach einer gründlichen Entwurfsphase verschiedene Techniken, um die Produktspezifikationen festzulegen. Die Kombination der Methoden hängt von den einzigartigen Spezifikationen des Endprodukts ab. Die Grundprozesse sind Schneiden, Umformen, Fügen und Endbearbeiten.

Blechherstellung Prozesse

Für die Formung und Bearbeitung von Blech stehen verschiedene Techniken zur Verfügung. Einige dieser Verfahren sind für bestimmte Anwendungen besser geeignet als andere. Daher ist ein tiefgreifendes Verständnis der verschiedenen verfügbaren Prozesse entscheidend für die Erstellung der effizientesten Designs. Es hilft Ihnen auch bei der Entscheidung über die beste Technik für Ihre Projekte. In diesem Abschnitt erhalten Sie einen Überblick über die verschiedenen Arten der Blechbearbeitung.

Blatt Metall Zuschneiden Techniken

Schneidtechniken bestehen darin, Blechmaterial durch Anwendung hoher Kraft zu trennen, sodass die Schneidkanten versagen. Sie lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Schneiden ohne Scherung: Laserschneiden, Plasmaschneiden, Wasserstrahlschneiden und Schneiden mit Schere: Scheren, Stanzen, Stanzen und Sägen. In diesem Abschnitt wird jede Technik im Detail besprochen.

Laserschneiden

Beim Laserschneiden handelt es sich um einen thermischen Schneidprozess, bei dem Metalle mithilfe fokussierter Laserstrahlen in bestimmten Bereichen geschmolzen werden.

Dabei handelt es sich um zwei gleichzeitig laufende Teilprozesse. Im ersten Prozess wird ein Hochleistungslaserstrahl auf das Blechmaterial fokussiert. Der Laserstrahl wird vom Material absorbiert, wodurch es verdampft. Gleichzeitig erfolgt der zweite Prozess, bei dem eine Schneiddüse den Prozess bzw. das Blasgas bereitstellt Laser schneiden. Bei diesem Gas handelt es sich in der Regel um Stickstoff oder Sauerstoff. Es schützt den Bearbeitungskopf vor Dämpfen und Spritzern. Es ist auch wichtig, um überschüssiges Material aus der Schnittfuge zu entfernen.

Laserschneider können ein breites Spektrum an Metallen schneiden, von Edelstahl über Baustahl bis hin zu Nichteisenmetallen. Stärker reflektierende Metalle wie Aluminium können jedoch schwieriger zu schneiden sein. In solchen Fällen sind Faserlaser meist die bessere Wahl. Die Dicke des Metalls kann zwischen 20 mm und 40 mm liegen, wobei die maximale Dicke von der Leistung des Lasers abhängt.

Das Laserschneidverfahren eignet sich am besten für industrielle Anwendungen. Es ist äußerst flexibel, zeiteffizient und bietet ein hohes Maß an Präzision. Allerdings ist der Prozess mit einem hohen Energie- und Gasverbrauch verbunden, was hohe Investitionskosten und strenge Sicherheitsanforderungen zur Folge hat.

Plasmaschneiden

Es handelt sich um einen thermischen Schneidprozess, bei dem Metall mit ionisiertem Gas (Plasma) geschnitten wird. Während des Prozesses wird dem Metall erhebliche Wärme zugeführt und es schmilzt nach und nach. Das Endergebnis ist ein grober Schnitt mit großen Graten und einer oxidierten Zone um den Schnittbereich.

Es ist wichtig zu beachten, dass das Plasmaschneidwerkzeug nur bei elektrisch leitfähigen Metallen effektiv funktioniert. Es ist eine der besten Methoden zum Schneiden von Aluminium und Edelstahl mittlerer Dicke, Kupfer, Messing und anderen leitfähigen Materialien. Sie können dieses Schneidverfahren für dickere Blechstücke (bis zu 50 mm) verwenden, bei denen keine strengen Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit bestehen.

Plasmaschneiden gewährleistet schnelleres Schneiden, hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit als viele andere Schneidverfahren. Darüber hinaus ist eine Automatisierung gewährleistet, die ein effektives Schneiden hochfester Metalle bei geringerem Wärmeeintrag gewährleistet. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist der relativ hohe Stromverbrauch und die mögliche Geräuschentwicklung beim Trockenschneiden.

Wasserstrahlschneiden

Beim Wasserstrahlschneiden werden Metallbleche mit einem Hochdruckwasserstrahl geschnitten. Der Druck liegt normalerweise bei etwa 60,000 psi und ermöglicht eine Geschwindigkeit von etwa 610 m/s, mit der nahezu jede Art von Metallblech geschnitten werden kann.

Das Wasserstrahlschneiden ist vielseitig und kann harte und weiche Materialien mit Schleifmitteln und Druckwasser schneiden. Konkret eignet sich das reine Wasserstrahlschneiden am besten zum Schneiden weicher Metalle wie Stoffe, Gummi oder Metallfolien. Das abrasive Wasserstrahlschneiden eignet sich am besten für harte Materialien wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium und Kupfer.

Wasserstrahlschneiden ist eine tolle Alternative zum Laserschneidverfahren. Es liefert extrem gute Oberflächengüten ohne Grate oder Hitzeverzug. Hohe Drücke könnten jedoch zu einer gewissen Biegung in der Nähe des Schnittbereichs führen, sodass eine ordnungsgemäße Unterstützung des Bauteils erforderlich ist.

Scheren

Beim Scheren handelt es sich um einen Metallverarbeitungsprozess, bei dem durch Anwendung einer Scherkraft gerade Linien in flache Metallmaterialien geschnitten werden, wodurch sich die Materialien an der Schnittstelle trennen. Es ist ideal für Großserienanwendungen und zum Schneiden weicher Materialien wie Aluminium, Weichstahl und Messing, die keine saubere Oberfläche erfordern.

Wenn bei Blechen mit rauen oder unebenen Kanten gerade Kanten benötigt werden, ist Scheren eine der besten Optionen. Es ist kosteneffektiv für Hochleistungsbetriebe, wenn Sie Tausende von Teilen innerhalb kurzer Zeit produzieren müssen. Durch die Scherwirkung entstehen jedoch Grate und Verformungen am Material. Daher ist es möglicherweise keine gute Wahl für Anwendungen, die eine saubere Endbearbeitung erfordern.

Ausblenden

Beim Stanzen wird mithilfe eines Stanzstempels und einer Matrize ein Stück Blech aus einem größeren Stück des Rohmaterials entfernt. Die Matrize hält das Blech während des Prozesses, während der Stempel eine „Stanzkraft“ durch das Metall ausübt. Das entfernte Material ist das gewünschte Bauteil, während das auf der Matrize verbleibende Material der verbleibende Rohlingsvorrat ist.

Das Blechstanzen erzeugt wirtschaftliche kundenspezifische Komponenten und gewährleistet hervorragende Genauigkeit, Maßkontrolle und Wiederholbarkeit. Allerdings ist es etwas langsamer und verursacht höhere Werkzeugkosten als der herkömmliche Stanzvorgang.

Lochung

Auch beim Stanzen entstehen durch Scherkraft Löcher im Blech. In diesem Fall handelt es sich jedoch bei dem aus dem Loch entfernten Material um das Abfallmaterial, während das auf der Matrize verbleibende Material die endgültige Komponente darstellt. Durch Stanzen lassen sich Ausschnitte und Löcher unterschiedlicher Größe und Form erstellen.

Dieser Prozess ist schneller als das Stanzen und erzeugt innerhalb kurzer Zeit saubere und präzise Teile. Es besteht auch keine Gefahr einer thermischen Veränderung des Werkstücks, da keine Wärme entsteht. Allerdings kann die Vorbereitung zum Stanzen zeitaufwändig sein, da Stanzmesser und Matrizen genau aufeinander abgestimmt sein müssen.

Sägen

Beim Sägen werden Metallmaterialien schrittweise mit einem Sägezahnwerkzeug geschnitten, um eine Reihe kleiner Schnitte im Metall vorzunehmen. Jeder Sägezahn nutzt Reibung und Scherkraft, um einen kleinen Materialsplitter vom Materialkörper zu trennen.

Metallbandsägen haben mehrere feine und leicht gebogene Zähne, die sich ideal zum Schneiden von Aluminium, Messing, Kupfer und anderen Nichteisenmetallen eignen. Horizontale Bandsägen sind so konfiguriert, dass sie längere Stangen schneiden können, um den Größenanforderungen gerecht zu werden. Andererseits helfen vertikale Bandsägen dabei, komplexere Schnitte durchzuführen, die präzise Konturen im Metallteil erfordern.

Bandsägen können präzise gerade Schnitte erzeugen. Sie verfügen außerdem über erweiterte Funktionen wie Doppellager, Blattführungseinstellungen und blattgeführte Rollen. Diese Merkmale sorgen außerdem für ein gleichbleibend präzises Schneiden. Bandsägen erzeugen kleinere Schnittfugen als viele andere Schneidverfahren, wodurch der Abfall erheblich reduziert wird. Daher ist es eine großartige Option zur Senkung der Herstellungskosten. Allerdings ist es schwierig, den erforderlichen Kontakt zwischen der Oberfläche flacher Werkstücke und dem Schneidwerkzeug aufrechtzuerhalten. Dies kann zu Materialinstabilität und Schnittungleichmäßigkeiten führen.

Sheet Metal Formg Tallenics

Bei der Blechumformung werden metallische Werkstoffe umgeformt, während sie sich noch im festen Zustand befinden. In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Umformverfahren für Bleche behandelt. Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Verfahren zur Herstellung individuell gefertigter Teile sind vielfältig.

Beugung

Biegen ist der Vorgang, bei dem Metall mit Kraft verformt und im gewünschten Winkel gebogen wird, um die erforderliche Form zu erhalten. Es wird mit Abkantpressen und Walzmaschinen durchgeführt. Eine Abkantpresse verwendet einen Stempel und eine Matrize zum Biegen von Blech. Es gibt verschiedene Arten von Walzmaschinen, mit denen Bleche innerhalb bestimmter Bereiche in verschiedene Formen gewalzt werden können.

Es gibt verschiedene Blechbiegen Methoden, und die gebräuchlichsten sind:

• V-Biegung. Hier liefert der Biegestempel die Kraft, um Metallmaterialien (die über der V-Matrize platziert sind) in den gewünschten Winkeln zu biegen. Bei dieser Methode werden Stahlplatten gebogen, ohne ihre Position zu verändern.
• Rollenbiegen. Bei dieser Methode werden Bleche in gebogene Formen oder Rollen gebogen. Es verwendet eine Abkantpresse, eine hydraulische Presse und drei Rollen, um die gewünschte Biegung zu erzeugen. Es wird für Komponenten wie Rohre, Kegel und andere hohlförmige Materialien bevorzugt.
• U-Biegung. Dieser Biegevorgang ähnelt dem V-Biegen. Die einzigen Unterschiede bestehen darin, dass eine U-Matrize verwendet wird und die endgültigen Komponenten U-förmig sind.
• Rotationsbiegen. Bei dieser Methode werden Metalle in scharfe Ecken gebogen. Es ist eine gute Wahl für Biegewinkel von mehr als 90 Grad.
• Wischbiegen. Mithilfe einer Wischmatrize wird der Innenradius der Blechbiegung ermittelt.

Im Allgemeinen ist das Biegen ideal für Metalle, die formbar, aber nicht spröde sind. Dazu gehören Weich- und Federstahl, Aluminium 5052 und Kupfer. Materialien wie Aluminium 6061, Messing, Bronze und Titan sind schwieriger zu biegen.

Biegen ist bei der Produktion kleiner bis mittlerer Stückzahlen kosteneffektiv und führt zu Teilen mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Es besteht jedoch eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass eine Rückfederung den resultierenden Biegewinkel beeinflusst.

Säumen

Beim Falzen wird eine Blechkante auf sich selbst gerollt, um einen Bereich mit zwei Lagen zu erzeugen. Sie verläuft häufig in zwei Phasen. Der erste Schritt besteht darin, das Blech zu biegen und in eine V-Matrize zu formen. Im zweiten Schritt wird das Material entfernt und in eine Glättungsform eingebracht. Durch diesen Vorgang wird der Saum abgeflacht, um ihm die gewünschte Form zu verleihen.

Das Säumen eignet sich zur Verstärkung von Teilekanten und zur Verbesserung des Erscheinungsbilds von Teilen. Die Genauigkeit des Prozesses trägt dazu bei, Bauteile mit hervorragender Oberflächenqualität zu erhalten. Allerdings kommt es bei diesem Vorgang zu Materialverformungen, die zu Maßabweichungen führen.

Wenden

Beim Walzen von Blechen wird ein Metallstück durch ein Walzenpaar geführt, um die Dicke des Materials zu verringern oder eine gleichmäßige Dicke zu erreichen. Die Walzen drehen sich ständig und erzeugen Druckkräfte, die das Werkstück plastisch verformen. Stehen die Rollen direkt senkrecht zum Blechstück, kommt es zu einer Abflachung.

Es gibt zwei Hauptwalzprozesse: Warmwalzen und Kaltwalzen. Das Warmwalzen erfolgt oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Materials, während das Kaltwalzen normalerweise bei Raumtemperatur erfolgt. Die häufigsten Anwendungen von gewalztem Blech finden sich in Rohren, Stanzteilen, Scheiben, Rädern und Felgen usw.

Das Walzen ist ein schneller Prozess mit hoher Effizienz und eignet sich daher für die Massenproduktion. Der Prozess kann so gestaltet werden, dass Teile mit engen Toleranzen und komplexen Querschnittsprofilen hergestellt werden. Das Walzen von Metall erfordert jedoch hohe Anfangsinvestitionen und eignet sich daher besser für die Massenproduktion.

Stempeln

Beim Blechstanzen handelt es sich um eine Kaltumformtechnik, bei der Prägepressen und Matrizen eingesetzt werden, um Rohmaterialien in verschiedene Formen umzuwandeln. Dieses Verfahren ist mit einer Vielzahl von Blechmaterialien kompatibel, darunter Edelstahl, Stahl mit niedrigem und hohem Kohlenstoffgehalt, Aluminium, Messing, Kupfer usw.

Beim Stanzen kann es sich im Allgemeinen um eine Kombination aus komplexen Schneid- und Formtechniken handeln, um komplexe Komponenten in kürzeren Arbeitsgängen herzustellen. Es umfasst Biegen, Stanzen, Prägen und Bördeln zur Herstellung einer umfangreichen Produktpalette.

Metallstanzen ist kostengünstig. Der Prozess ist schnell, erfordert weniger Werkzeuge und weniger Arbeitszeit und die Wartung der Stanzwerkzeuge ist relativ kostengünstig, was zu einer Gesamtkostensenkung beiträgt. Auch die Automatisierung des Metallstanzens ist einfach. Daher gewährleistet die richtige Programmierung von Metallstanzmaschinen eine konsistente Lieferung hochwertiger Präzisionsteile und Wiederholgenauigkeit. Der Nachteil des Stanzens sind jedoch die erhöhten Kosten für die Pressen. Wenn das Design während der Produktion geändert werden muss, kann es schwierig sein, die Matrizen zu wechseln.

Eisschießen

Beim Biegen von Blechen werden kreisförmige, hohle Rollen an Blechkanten angebracht. Die meisten Curling-Prozesse erfolgen in drei Schritten; Die ersten beiden Stufen erzeugen die Kurven für die Locke, während die dritte Stufe die Locke verschließt.

Locken helfen dabei, scharfe, unbehandelte Kanten von einem Werkstück zu entfernen, um es sicherer in der Handhabung zu machen. Eine gewellte Kante verleiht der Kante außerdem Stabilität. Auch das Einrollen kann zu Graten und Materialverformungen führen, daher ist bei diesem Vorgang Vorsicht geboten.

Metallspinnen

Beim Spinnen werden Metallscheiben zu rotationssymmetrischen Hohlräumen geformt. Dabei wird das Material zwischen dem Reitstock der Maschine und einem geformten Drückdorn platziert. Bei der Drehung hilft die Drehwalze dabei, das Blech in die Form des Dorns zu bringen.

Das Metalldrücken eignet sich ideal für Weichmetallplatten, einschließlich Edelstahl, Kupfer, Messing, Aluminium usw. Durch Metalldrücken können mehrere Hohlteile in verschiedenen Formen hergestellt werden, ohne deren Qualität zu beeinträchtigen. Andere Blechumformprozesse wie Biegen und Stanzen können in einen Drückzyklus integriert werden, was ihn sowohl für die Kleinserien- als auch für die Großserienproduktion äußerst flexibel macht. Die größten Nachteile dieses Verfahrens sind Größen- und Formbeschränkungen. Es werden nur Teile mit konzentrischen, symmetrischen Formen hergestellt.

Blatt Metal Schweiß- TechniFragen

Beim Schweißen handelt es sich um einen Prozess, bei dem zwei Blechteile durch Hitze, Druck oder beides miteinander verbunden werden. Es handelt sich um einen Prozess mit hoher Hitze, bei dem das Grundmetall schmilzt und typischerweise Füllmaterial hinzugefügt wird.

Es gibt verschiedene Schweißtechniken Verfügbar für die Blechfertigung, deren Funktion darin besteht, Metall durch einen Schmelzprozess und die Zugabe eines Füllstoffs miteinander zu verbinden. Zu diesen Schweißtechniken gehören:

• Stabschweißen oder Schutzgasschweißen (SMAW). Bei diesem Schweißverfahren wird mit einem Elektrodenstab ein elektrischer Strom erzeugt, der beim Kontakt mit dem Metall einen Lichtbogen erzeugt. Der Lichtbogen erzeugt Temperaturen über 6300 °F, um Metalle zu schmelzen. Es handelt sich um ein für Hochgeschwindigkeitsschweißen geeignetes Verfahren, das sowohl mit Wechselstrom- als auch mit Gleichstromquellen betrieben werden kann. Beim Schweißen dünner Metalle ist jedoch Vorsicht geboten, da die bei diesem Verfahren entstehenden hohen Temperaturen das Material beschädigen können. 

• Metall-Inertgas-Schweißen (MIG). Dies wird auch als Metall-Schutzgasschweißen (GMAW) bezeichnet und funktioniert mit Schutzgas und einer durchgehenden Drahtelektrode. Die geschmolzene Drahtelektrode erleichtert das einfache Verbinden der Metallteile, während das Schutzgas das Schweißbad vor Wechselwirkungen mit der Atmosphäre schützt. Beim MIG-Schweißen entstehen hochwertige Schweißnähte mit hervorragender Schweißgeschwindigkeit. Es kann auch vollständig automatisiert werden, um Schweißspritzer zu vermeiden. Für dicke Metalle und Außenschweißungen ist diese Schweißtechnik jedoch nicht geeignet.

• Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG). Bei diesem Schweißen handelt es sich um einen Prozess zur Erzeugung eines kurzen Lichtbogens zum Schweißen schwererer Metalle. mit einer Wolframelektrode. Außerdem gibt es ein inertes Schutzgas, um den Schweißbereich und die Elektrode vor atmosphärischer Kontamination zu schützen. Ein großer Vorteil dieses Schweißverfahrens besteht darin, dass es für Nichteisenmetalle wie Aluminium, Kupfer, Titan usw. geeignet ist. Dieses Verfahren bietet ein hohes Maß an Schweißkontrolle, wodurch sehr saubere und starke Schweißnähte entstehen. Daher ist es eine geeignete Methode für den Automobil- und Luft- und Raumfahrtbau. Allerdings erfordert das WIG-Schweißen einen hochqualifizierten Fachmann, da es anspruchsvoller ist.

Shosteuropäische Zeit, elektronischer Energietransfer, voraussichtliche Flugdauer Meso ein Nieten ProCess

Nieten ist eine nicht-thermische, semipermanente Methode zum Verbinden von Blechteilen verschiedene Arten von Nieten oder mechanische Befestigungen. Der Vorgang beginnt mit dem Bohren eines Lochs in die zu verbindenden Blechteile, gefolgt vom Anbringen der Niete. Nach der Montage wird das Nietende durch Zerschlagen oder Schlagen verformt. Durch Abflachen der Unterseite der Niete wird verhindert, dass sie sich löst.

Das Nieten kann auf zwei Arten erfolgen: Warmnieten oder Kaltnieten. Beim Heißnieten werden Stahlnieten mit einem Durchmesser von mehr als 1000 mm einer Hitze von 1100–10 °C ausgesetzt. Die Hämmerkraft pro Fläche beträgt bei diesem Verfahren üblicherweise 650 bis 800 MPa. Andererseits eignet sich das Kaltnieten hervorragend für Nichteisen- und Leichtmetalle mit Durchmessern unter 10 mm.

Das Verfahren eignet sich besser für Nichteisenmetallteile wie Kupfer und Aluminium. Darüber hinaus ist es effizient, kostengünstig und zuverlässig und erleichtert die Durchführung von Qualitätsprüfungen. Allerdings erhöhen Nieten das Gesamtgewicht des Bauteils. Die Nietverbindungen verursachen außerdem mehr Lärm und führen dazu, dass die Platten aufgrund der entstandenen Löcher schwächer werden.

Toleranz bei der Blechfertigung

Blechfertigungstoleranzen beziehen sich auf die akzeptablen Abweichungen für Merkmale von Blechteilen, die für eine genaue und konsistente Installation und Integration erforderlich sind.

Für Blechteile wird normalerweise ISO 2768-mk verwendet, um eine ordnungsgemäße Kontrolle der Elemente in Bezug auf Geometrie und Größe sicherzustellen. Im Folgenden werden Ihnen 7 Toleranzstandards für Längen- und Winkelmaße, Ebenheit und Geradheit, Zylindrizität und Zirkularität gezeigt.

Tabelle 1 – Lineare Abmessungen

Tabelle 2 – Außenradius und Fasenhöhen

Tabelle 3 – Winkelabmessungen

Tabelle 4 – Geradheit und Ebenheit

Tabelle 5 – Rechtwinkligkeit

Tabelle 6 – Symmetrie (Position für ISO-G&T-Standard, nicht ASME oder ANSI GD&T)

Tabelle 7 – Auslauf

Designtipps für die Blechfertigung

Folgende Tipps zur Blechgestaltung soll als Leitfaden für die effiziente Gestaltung von Blechteilen dienen. Diese Tipps wurden auf der Grundlage standardmäßiger DfM-Praktiken, sich ändernder industrieller Anforderungen und Analysen von aus Metall gefertigten Produkten entwickelt.

Wandstärke

Jedes Bauteil muss durchgehend eine gleichmäßige Wandstärke aufweisen. Im Allgemeinen können Bleche mit einer Dicke von 0.9 bis 20 mm (<3 mm) hergestellt werden. Der empfohlene Dickenbereich für das Laserschneiden von Blechen liegt zwischen 0.5 und 10 mm. Beim Blechbiegen werden hingegen 0.5 bis 6 mm empfohlen.

Biegungen

Biegungen in der Blechbearbeitung zeichnen sich durch folgende kritische Parameter aus. Für eine effektive Bearbeitung müssen diese Parameter mit den Werkzeugen übereinstimmen.

K-Faktor

Überlegungen zum K-Faktor sind wichtig, um Risse und Verformungen zu vermeiden. Der ideale Bereich sollte zwischen 0.3 und 0.5 mm liegen, während der Durchschnitt für Biegevorgänge bei 0.4468 mm liegt. Die Berechnung des k-Faktors hilft dabei, die neutrale Achse entlang einer Kurve zu finden. Dadurch wird sichergestellt, dass flache Muster korrekt entworfen und die richtige Biegezugabe gefunden wird.

Der K-Faktor wird als Verhältnis der neutralen Achse (t) zur Materialdicke (Mt) berechnet:

K-Faktor = t/Mt

Materialstärke, Biegemethode und Biegewinkel beeinflussen häufig den k-Faktor. Diese Variablen können die genaue Berechnung des K-Faktors erschweren.  

Biegeradius

Der Biegeradius bezieht sich auf den Abstand zwischen der Biegeachse und der Innenfläche des Materials. Je kleiner der Biegeradius ist, desto höher ist die Belastung des Werkstücks. Biegungen in derselben Ebene sollten so gestaltet sein, dass sie in die gleiche Richtung verlaufen. Dies wird dazu beitragen, die Notwendigkeit einer Neuausrichtung der Teile zu vermeiden.

Bei duktilen Materialien wie Edelstahl sollten die inneren Biegeradien eines Bauteils mindestens so groß sein wie die Metalldicke. Größere Biegeradien sind ideal für spröde Metalle. Dies trägt dazu bei, Verformungen in der Biegung zu vermeiden.

Biegeausrichtung

Es ist wichtig, die Biegeausrichtung konsistent zu halten, um die Anzahl der Komponentenneuausrichtungen zu reduzieren. Dies wird dazu beitragen, Herstellungskosten zu sparen und Durchlaufzeiten zu verkürzen.

Biegeentlastung

Biegungen nahe der Kante von Blechmaterialien erhöhen häufig die Gefahr von Rissen und Verformungen. Das Hinzufügen von Biegeentlastungen zur Blechkonstruktion trägt dazu bei, ein Reißen des Materials zu verhindern. Biegeentlastungen erhöhen außerdem die Steifigkeit des Metalls und verringern so die Rückfederung.

 Die Tiefe der Biegeaussparungen sollte größer sein als der Biegeradius. Auch die Breite der Knickaussparung sollte mindestens der Materialstärke entsprechen.

Biegehöhe

Die Biegehöhe sollte mindestens das Zweifache der Materialstärke plus Biegeradius betragen. Eine zu geringe Biegehöhe macht es oft schwierig, das Material in Abkantpressen zu formen und zu positionieren. Dies kann zu einer schlechten Biegequalität und Verformung führen.

Säume

Flache Säume sollten bei Blechkonstruktionen möglichst vermieden werden. Offene oder tropfenförmige Säume sind in der Regel vorzuziehen, da das Risiko von Brüchen geringer ist.

Der Innendurchmesser offener oder tropfenförmiger Säume sollte mindestens der Blechdicke entsprechen. Auch die Länge des Saums sollte mindestens das Vierfache der Materialstärke betragen.

Lochgröße

Der Durchmesser der Löcher in einer Blechkonstruktion sollte mindestens der Materialstärke entsprechen. Es ist sogar am besten, Lochdurchmesser zu haben, die größer als die Dicke des Metallblechs sind, um das Risiko von Werkzeugschäden zu verringern und so Produktionskosten und -zeiten zu minimieren.

Der Lochabstand sollte mindestens das Zweifache der Blechdicke betragen. Wenn sich Löcher sehr nahe beieinander befinden, kann es beim Biegen oder Umformen zu Brüchen oder Verformungen kommen. Löcher sollten mindestens in der Dicke der Platte von den Kanten entfernt angebracht werden, um Risse und Verformungen zu vermeiden.

Locken und Senkungen

Der Außenradius jeder Locke sollte mindestens das Zweifache der Materialstärke betragen. Beim Kräuseln von Blechen wird an der Blechkante eine Hohlwalze angebracht. Diese gewellte Kante soll für Festigkeit sorgen und das Bauteil sicher in der Handhabung machen. Daher sollte die Lochgröße nicht kleiner sein als der Radius der Locke plus Materialstärke.

Ebenso sollten Senkungstiefen nicht mehr als 0.6 mm der Materialstärke betragen. Der Abstand zwischen den Senkermitten sollte mindestens das Achtfache der Materialstärke betragen. Darüber hinaus sollte der Abstand zwischen der Senkmitte und der Biegelinie mindestens das Dreifache der Materialstärke betragen.

Laschen und Kerben

Tabs sollten nicht länger als das Fünffache ihrer Breite sein. Außerdem sollten sie mindestens doppelt so breit sein wie die Materialstärke.

Andererseits sollten Kerben mindestens die gleiche Breite wie die Materialstärke haben. Es ist auch am besten, sie in einem Abstand von mindestens XNUMX cm voneinander zu platzieren. Wenn das Design Laschen und Kerben in der Nähe einer Biegung erfordert, sollten diese mindestens dreimal so groß wie die Metalldicke plus Biegeradius von der Biegung entfernt sein. Dadurch wird das Risiko von Verzug und Verformung verringert.

Blechlehre

Blechlehre gehört zu den wichtigsten Designtipps für die Blechfertigung. Die Dicke des Metallmaterials hängt von der Geometrie des Teils und seinen beabsichtigten Anwendungen ab. Die Verwendung von zu dicken Blechen kann jedoch den mit Abkantpressen erreichbaren Biegewinkel einschränken.

Scharfe Biegungen sind bei Abkantpressen oft schwierig und können zu mikroskopischen Rissen im Material führen. Dies kann zu kostspieligen und langen Produktionsläufen führen. Sofern nicht erforderlich, sollten Sie auf zu dicke Bleche verzichten. Dünnere und biegsamere Metalle sind die besten Optionen.

Materialien und Oberflächenveredelungen for Blatt Metall FaBrication 

Die Blechbearbeitung gewährleistet eine breite Verfügbarkeit von Materialien und Oberflächenveredelungsmöglichkeiten. Hier finden Sie eine detaillierte Anleitung zu den verfügbaren Blechmaterialien und Oberflächenveredelungen sowie deren Anwendungen.

Materialien

Da für Blechprojekte mehrere Materialien zur Verfügung stehen, ist es wichtig, die beste Entscheidung zu treffen. Die Auswahl des besten Materials umfasst Entscheidungen über die Metallart und die physikalischen Eigenschaften. Jedes Material hat seine einzigartigen Eigenschaften und bietet einzigartige Vorteile. Somit bestimmen die gewünschten Endprodukte und Anwendungen das Richtige Auswahl des Blechmaterials.

Edelstahl

Hierzu zählen verschiedene Blechwerkstoffe mit einem Chromgehalt von mindestens 10.5 %. Der Chromgehalt in Edelstahl macht ihn korrosionsbeständiger als andere Stahlmaterialien. Dies macht es bei Metallverarbeitungsprojekten beliebt.

Weitere wichtige Eigenschaften von Edelstahl sind seine hohe Haltbarkeit und Festigkeit, Temperaturbeständigkeit, einfache Verarbeitung und erhöhte Formbarkeit. Einige Edelstahlsorten werden auch für dekorative und nicht strukturelle Zwecke bevorzugt.

Edelstahl ist eine ideale Option für:

• Kochutensilien
• Luft- und Raumfahrt- und Automobilteile
• Geräte und Geräte für die Lebensmittelverarbeitung
• Chemikalien- und Kraftstoffbehälter
• Bauprodukte

Warmgewalzte Stahl

Warmgewalzter Stahl eignet sich am besten für Metallverarbeitungsprojekte, bei denen Maßtoleranzen und Oberflächenbeschaffenheit keine wesentliche Rolle spielen. Aufgrund seiner Flexibilität und Formbarkeit eignet sich dieses Material auch ideal für strukturelle Anwendungen.

Zu den üblichen Anwendungen von warmgewalztem Stahl gehören:

• Fahrzeugrahmen
• Landwirtschaftliche Geräte
• Rohrleitungen, Rohre, Warmwasserbereiter
• Schienen und Autoteile

Kaltgewalzte Stahl

Vergleich der Stärke von kaltgewalzter Stahl und warmgewalzter StahlKaltgewalzter Stahl ist etwa 20 % fester. Aufgrund seiner Festigkeit eignet es sich für Prozesse, bei denen die Qualität des Endprodukts von der Qualität des Stahlmaterials abhängt. Außerdem verfügt es über eine glatte und glänzende Oberfläche, was es ideal für ästhetische Zwecke macht.

Die häufigsten Anwendungen dieser Stahlsorte sind:

• Autoteile
• Haushaltsgeräte
• Metallmöbel
• Leuchten
• Wasserkocher
• Bauprodukte

Vorbeschichteter Stahl

Vorplattierter Stahl ist verzinktes Blechmaterial mit Zinkbeschichtung zum Schutz vor Korrosion. Die Beschichtung bietet Barriere- und galvanischen Schutz, um die Lebensdauer des Produkts zu verlängern. Vorplattierter Stahl gewährleistet eine einfache Blechherstellung aufgrund erhöhter Formbarkeit und Schweißbarkeit. Dieses Blechmaterial eignet sich für Gerätekörper.

Aluminium

Aluminium ist ein reines, leichtes Metall, das mit anderen Metallen wie Kupfer, Magnesium und Mangan zu Legierungen kombiniert werden kann. Es muss jedoch beachtet werden, dass nicht alle Aluminiumlegierungen eignen sich gut für die Blechbearbeitung. Die bekanntesten Aluminiumlegierungen für diesen Herstellungsprozess sind Aluminium 5052 und Aluminium 6061.

Aufgrund seines geringen Gewichts und seines hervorragenden Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses eignet sich Aluminium für Blechanwendungen. Es bietet außerdem eine hohe Korrosionsbeständigkeit und eine einfache Bearbeitbarkeit.

Aluminium ist außerdem ein ausgezeichneter Wärme- und Stromleiter und daher eine erstklassige Wahl für verschiedene Anwendungen wie:

• Automobil- und Flugzeugteile
• Lebensmittelverpackung
• Elektrische und elektronische Produkte
• Geschirr
• Gehäuse
• Medizinische Ausrüstung

Kupfer / Messing

Kupfer ist eine weitere gute Option für die Blechfertigung, da es sich leicht biegen lässt. Seine Formbarkeit ermöglicht ein einfaches Rollen und Hämmern in verschiedene Formen und Größen, ohne zu brechen. Kupfer weist außerdem eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf und eignet sich daher für Komponenten, die korrosiven Stoffen ausgesetzt sein können.

Messingblech weist außerdem eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf, weshalb es bei Luftfahrtingenieuren und Industriedesignern beliebt ist. Als Kombination aus Zink und Kupfer verfügt Messing zudem über eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit und eignet sich daher für elektrische Bauteile.

Kupfer und Messing ergeben begehrenswerte, ästhetisch ansprechende Produkte und sind nützlich für:

• Vorrichtungen
• Elektronische Geräte
• Küchenutensilien
• Schrauben, Muttern und Rohre 

Optionen zur Oberflächenveredelung

Das Hinzufügen von Oberflächenveredelungen zu Blechteilen führt oft zu einer längeren Lebensdauer und einer besseren Leistung. Bei der Entscheidung für das Beste Blechbearbeitungslösung Bei Blechbauteilen ist es wichtig, die verfügbaren Optionen zu verstehen. Nachfolgend sind einige der wichtigsten verfügbaren Oberflächenausführungen aufgeführt:

Perlenstrahlen

Bei diesem Veredelungsprozess werden winzige Schleifmittel (Sand oder Glasperlen) verwendet. Diese abrasiven Partikel werden mit Druckluft auf die Blechoberfläche geschossen. Durch den Aufprall dieser Perlen auf der Oberfläche entsteht eine glatte Blechoberfläche mit einer matten Textur.

Perlenstrahlen Verleiht Blechteilen eine präzise, ​​glatte Oberfläche, ohne deren Abmessungen zu beeinträchtigen. Es eignet sich gut für Materialien wie Stahl, Aluminium und Kupfer, eignet sich daher für die Blechfertigung und verbessert die Haltbarkeit von Bauteilen.

Vorteile

• Sicher und kompatibel mit verschiedenen Blechmaterialien
• Umweltfreundlichkeit
• Bieten Sie eine langanhaltende Wirkung
• Ideal für empfindliche Oberflächen
• Die verwendeten Schleifmittel sind nicht reaktiv

Nachteile

• Keine schnelle Finish-Methode
• Für kleinere Projekte nicht wirtschaftlich
• Bei der Anwendung sind hohe Vorsichtsmaßnahmen erforderlich 

Pulverbeschichtung

Hierbei handelt es sich um eine weitere ästhetische Oberflächenveredelung, bei der pulverförmige Farbe auf die Oberfläche des Bauteils gesprüht wird. Anschließend erfolgt das Backen des Blechs, um starke Schichten auf dem Material zu erzeugen, die sich auf die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit auswirken.

Pulverbeschichtung eignet sich für aus Blech gefertigte Teile, da es diesen Teilen eine harte, langlebige Oberfläche verleiht. Darüber hinaus bietet es eine solide Beständigkeit gegen Chemikalien und Hitze und schützt die Komponenten ausreichend vor extremen Witterungseinflüssen und Korrosion.

Während viele Metalle pulverbeschichtet werden können, eignet sie sich besser für Blechprodukte aus Edelstahl und Aluminium. Diese Metalle sind aufgrund ihrer Fähigkeit, elektromagnetische Ladungen zu speichern und hohen Temperaturen standzuhalten, gute Kandidaten für die Pulverbeschichtung.

Vorteile

• Hervorragende Korrosions- und Abriebfestigkeit
• Langanhaltendes und wirtschaftliches Finish
• Es besteht keine Gefahr des Ausbleichens, Auskreidens oder Versagens der Haftung
• Das Endprodukt ist normalerweise weniger entflammbar und ungiftig

Nachteile

• Eine Mischung von Farben ist nicht zulässig
• Es kann manchmal teuer sein

Eloxieren

Beim Eloxieren wird die Oberflächenschicht von Blechprodukten in eine Oxidschicht umgewandelt. Eloxiertes Finish ist weitgehend kompatibel mit Aluminium und Titan und ist erhältlich als:

Typ I – Dabei wird mithilfe von Chromsäure eine dünne Schicht auf der Metalloberfläche erzeugt.

Typ II – Bei dieser Amortisierung wird mit Schwefelsäure eine starke und korrosionsbeständige Schicht auf der Produktoberfläche erzeugt.

Typ III – Die Harteloxierung sorgt für dickere Oberflächen mit Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit.

Eloxierte Oberflächen werden üblicherweise bei Automobil- und Flugzeugteilen, mechanischen Komponenten, Präzisionsinstrumenten usw. eingesetzt. Dieses vielseitige Veredelungsverfahren trägt dazu bei, den Blechteilen ein ästhetisches, korrosionsbeständiges Finish zu verleihen.

Vorteile

• Hervorragende Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit
• Erzeugt eine unlösbare Metalloberfläche
• Es besteht keine Gefahr des Ausbleichens, Auskreidens oder Versagens der Haftung
• Das Endprodukt der Eloxierung ist UV-stabil

Nachteile

• Kompatibel mit weniger metallischen Materialien
• Es ist schwierig, die Oberfläche verschiedener Metallteile zu reproduzieren 

Laser-Gravur

Die Lasergravur ermöglicht die Gravur gewünschter Texte oder Bilder auf einem Blechprodukt. Seine Anwendung gewährleistet die Kennzeichnung zur Rückverfolgbarkeit oder Personalisierung von Produkten.

Bei diesem Verfahren verschmilzt der Laser die gewünschte Beschichtung mit dem Blechbauteil und sorgt so für eine dauerhafte Markierung auf der Metalloberfläche. Die Lasergravur ist mit Standardaluminium, Edelstahl, Kohlenstoffstahl usw. kompatibel. Es ist sogar möglich, korrosionsbeständige Lasermarkierungen auf Teilen aus Stahlblech zu erzeugen, ohne die Oberfläche zu beschädigen.

Vorteile

• Dauerhafte Ergebnisse
• Präzises Schneiden für höchste Qualität
• Hochgeschwindigkeitsverarbeitung

Nachteile

• Kann teuer sein
• Erfordert ein hohes Können

Bürsten

Bei diesem Oberflächenbearbeitungsverfahren werden fadenförmige Bürsten eingesetzt, um die Oberflächenqualität von Blechteilen zu verbessern. Bürsten Hilft dabei, Grate zu entfernen, die bei den verschiedenen Blechprozessen entstanden sein können, ohne dass es zu Sekundärfehlern am Bauteil kommt.

Es eignet sich auch zum Entfernen von Schweißschlacke, Farbe, Rost und Schmutz von Blechteilen. Der richtige Pinsel hilft auch dabei, gut abgerundete Ecken zu schaffen, an denen zwei Flächen aufeinandertreffen, und dabei die Toleranzen beizubehalten.

Vorteile

• Erhöhte Haltbarkeit der Teile
• Verbesserte Haftung auf Lack
• Erhöhte Korrosionsbeständigkeit
• Verbesserte mechanische und physikalische Eigenschaften von Metallkomponenten
• Behält Spezifikationen und Toleranzen der Produkte bei
• Bezaubernde ästhetische Eigenschaften

Nachteile

• Es kann zu Beschädigungen kommen
• Die Reinigung kann schwierig sein
• Ein viskoses Finish hinterlässt Pinselspuren

Siebdruck

Beim Siebdruck, auch Siebdruck genannt, werden feine Polyesternetze und eine Klinge verwendet, um die Tinte auf bestimmte Abschnitte der Metallkomponente aufzutragen. Während des Prozesses helfen Schablonen dabei, die Bereiche zu schützen, in die die Tinte nicht gelangen sollte. Die Schablonen werden sorgfältig platziert, um exakte Designmerkmale zu erzielen.

Siebdruck ist eine einfache und kostengünstige Methode, Blechteile mit individuellen Designs zu versehen. Es ist eine gute Alternative zum Gravieren und Bemalen und es gibt keine Farb- oder Größenbeschränkungen. Diese Veredelungstechnik eignet sich ideal für Anwendungen wie Firmenlogos, Teileetiketten, Typenschilder und Sicherheitshinweise.

Vorteile

• Geeignet für eine Vielzahl von Blechen
• Dauerhafter Druck und Schutz mit den richtigen Klebstoffen

Nachteile

• Eine präzise Farbabstimmung ist eine Herausforderung

Andere

Die folgende Tabelle fasst andere Veredelungstechniken zusammen, die für die Blechbearbeitung geeignet sind.

Anwendungen von Blechteilen

In einer Vielzahl von Branchen werden in ihrem täglichen Betrieb Blechbearbeitungsprodukte eingesetzt. In diesem Abschnitt werden die Anwendungen dieses Herstellungsverfahrens in verschiedenen Branchen erörtert.

Luft- und Raumfahrt

Komponenten der Luft- und Raumfahrtindustrie erfordern hohe Präzision und Toleranzen. Die Blechbearbeitung hilft bei der Herstellung verschiedener leichter und weltraumtauglicher Komponenten. Materialien wie Stahl und Aluminium können mit verbesserten Verfahren kombiniert werden, um komplexe Raumfahrzeug- und Flugzeugkonstruktionen herzustellen.

Die Blechfertigung kann auch eine kostengünstige Option für die Herstellung kundenspezifischer Schnittstellenplatten und spezieller Verbindungselemente für die Luft- und Raumfahrt sein. Aus Blech gefertigte Teile eignen sich ideal für aerodynamische Anwendungen und Tragflächen, da sie große, glatt konturierte Teile erzeugen können. Weitere Anwendungen umfassen Montagewerkzeuge und Vorrichtungen, Sensorgehäuse und Avionik.

Automobilindustrie

Die Möglichkeit, Automobile zu entwerfen, entstand vor allem durch die Verfügbarkeit von Blechmaterialien. Dies liegt an den Möglichkeiten der Blechumformung und der Möglichkeit, aus dünnen Metallblechen sehr stabile Rahmen herzustellen.

Kotflügel, Motorhaube, Dach und Seitenteile der meisten Fahrzeuge sind allesamt Produkte der Blechfertigung. Diese Teile durchliefen Laser- und Stanzvorgänge. Auch der Auspuff und der Rahmen von Fahrzeugen werden rollgeformt, bevor sie mit CNC-Rohrbiegemaschinen in die gewünschte Form gebogen werden.

Gesundheitswesen

Bei der Auswahl der Materialien gibt es im Gesundheitswesen viele Einschränkungen und Anforderungen. Allerdings sind Blechmaterialien in den meisten Fällen immer leicht verfügbar. Da medizinische Werkzeuge eine hohe Genauigkeit und Qualität erfordern, können Blechtechnologien dabei helfen, Konstruktionsfehler zu erkennen und notwendige Änderungen vorzunehmen.

Außerdem sind die meisten Metallfertigungstechniken mittlerweile automatisiert, wodurch menschliche Fehler reduziert und gleichzeitig die Genauigkeit verbessert wird. Dieser Prozess bietet auch die Möglichkeit, speziell entwickelte medizinische Instrumente zu bestellen, die für bestimmte Funktionen benötigt werden.

Die Eigenschaften von Blechen machen sie auch für den Gesundheitsbereich geeignet. Aluminium und Edelstahl eignen sich ideal für MRT-Anwendungen, da sie nicht von Magnetfeldern beeinflusst werden. Auch hochpräzise Werkzeuge wie Skalpelle und chirurgische Instrumente können aus Blech hergestellt werden. Die chemisch inerte Natur dieser Materialien macht sie außerdem wertvoll, sodass sie leicht sterilisiert und gereinigt werden können.

Haushaltsgeräte

Es gibt kaum ein Gerät im Baumarkt, das nicht aus Blech gefertigt oder mit Blech ummantelt ist. Die breite Verfügbarkeit von Blechmaterialien und fortschrittlichen Fertigungsverfahren ermöglicht die Entwicklung hochwertiger Produkte für die Haushaltsgeräteindustrie.

Die Blechbearbeitung hilft bei der Herstellung von Gehäusen und Innenteilen von Geräten und gewährleistet die Einhaltung von Spezifikationen und Toleranzen. Einige Beispiele für Geräte sind Kapillarrohre, Mixer und Mixergehäuse, Küchengeräte, Ausgabegeräte usw.  

Displays & Elektronik

In der Elektronikindustrie gibt es mehrere Anwendungen für die Blechbearbeitung. Die Blechfertigung hilft beim Prototyping elektronischer Komponenten, darunter Computer, Mobiltelefone, Tablets, LED-Beleuchtung, audiovisuelle Geräte, Drohnen, Telekommunikationsgeräte usw.

Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, CNC-Blechrevolver-Stanzpressen und Abkantpressen machen die Herstellung von Elektronikblechen kostengünstiger. Der Prozess ist außerdem sehr schnell, sodass Sie Prototypen schneller untersuchen und Produkte schneller auf den Markt bringen können.

Beilageures

Wann immer die Notwendigkeit besteht, elektronische Mechanismen einzuschließen, kann die Blechfertigung diesen Bedarf decken. Es gewährleistet wirtschaftliche Gehäuse und Gehäuse zum Schutz empfindlicher elektrischer Geräte und Getriebe. Aus Blech gefertigte Teile schützen die Ausrüstung außerdem vor der Umwelt und verhindern, dass Schmutz in die Ausrüstung eindringt. Außerdem können eine Reihe von Ausschnitten für Kabelverbindungen wie LED-Panels, HDMI, Lichtleiter und Glasfenster hergestellt werden.

Vor- und Nachteile der Blechfertigung

Die Blechfertigung umfasst mehrere Techniken und Prozesse. Daher variieren die Vorteile und Einschränkungen je nach gewähltem Verfahren. In diesem Abschnitt werden die Vor- und Nachteile der Blechteilefertigung beleuchtet.

Vorteile

Effizienz und Genauigkeit

Blechtechnologien haben sich in den letzten Jahren erheblich verbessert, um Produkte schneller und effizienter herzustellen. Es kann Prototypen schneller und mit der gleichen Geschwindigkeit und Präzision herstellen, die es in der Produktion bieten kann. Beispielsweise können Laserstrahlen mit einer Geschwindigkeit von 1 m/min durch 18 mm dicken Stahl schneiden. Je nach Projekt ist es auch möglich, die Leistung und Geschwindigkeit der Düse zu optimieren.

Darüber hinaus sind die meisten Blechbearbeitungstechniken automatisiert. Nach Eingabe der Codes am Computer beginnen die Maschinen mit der erforderlichen Präzision zu arbeiten. Das resultierende Bauteil weist in der Regel nur sehr wenige oder keine Mängel auf. Durch die Begrenzung menschlicher Fehler im Prozess wird die Genauigkeit der Ergebnisse zusätzlich gewährleistet.

Eine große Auswahl an Techniken und Materialien

Es gibt verschiedene Techniken, um einem aus Blech gefertigten Teil Leben einzuhauchen. Zu diesen Techniken gehören Schneiden, Biegen, Stanzen, Prägen, Rollen usw. Jeder dieser Prozesse hat seinen eigenen Zweck, nämlich die Herstellung unterschiedlicher Formen und Größen von Bauteilen. Darüber hinaus stehen zahlreiche Optionen zur Oberflächenveredelung zur Auswahl, wenn ein Bauteil eine zusätzliche Veredelung erfordert.

Ebenso können Sie aus einer breiten Palette an Blechmaterialien wählen, darunter Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Stahl und andere kundenspezifische Metalle. Die Wahl des Materials hängt von der endgültigen Anwendung Ihres Produkts ab.

Licht herstellenwacht Teile

Die Blechfertigung ist ein hervorragender Herstellungsprozess für Leichtbauprojekte. Branchen wie die Luft- und Raumfahrtindustrie und die Automobilindustrie verlassen sich auf die Blechfertigung für fortschrittliche Materialien und Techniken. Diese Fertigungstechnik hilft bei der Herstellung von Komponenten, die den Kraftstoffverbrauch von Automobilen und Flugzeugen verbessern und gleichzeitig die Effizienz gewährleisten. Leichtbaukonstruktionen aus der Blechfertigung sind auch für den Erfolg in der Architektur, im Werkzeugmaschinenbau und im allgemeinen Maschinenbau von entscheidender Bedeutung.

Nachteile

Hohe Vorlaufkosten

Die Blechbearbeitung erfordert ein hohes Anfangskapital für die eingesetzten Werkzeuge und Geräte. Prozesse wie Rollformen und Stanzen erfordern maßgeschneiderte Ausrüstung und Werkzeuge. Sonderanfertigungen können recht teuer und nur dann rentabel sein, wenn sie in großen Mengen hergestellt werden. Diese Technik erfordert möglicherweise auch Handarbeit und kann die Produktionskosten erhöhen. Automatisierung kann helfen, die Arbeitskosten zu senken, ist aber nur bei der Produktion großer Mengen machbar.

Komplexe Biegevorgänge

Biegevorgänge können aufgrund der im Konstruktionszyklus erforderlichen Versuch-und-Irrtum-Aspekte und Berechnungen kompliziert sein. Noch schwieriger wird es, wenn eine Wellenausrichtung und ein Loch erforderlich sind. Die Verwendung dicker Metalle macht den Prozess schwieriger und kann letztendlich zum Versagen des Endprodukts führen.

Begrenzte Designs

Trotz der Flexibilität vieler Metalle ist es nahezu unmöglich, sie mit dem Blechbearbeitungsprozess in hochkomplexe Designs und Formen umzuwandeln. Im Gegensatz zum Spritzgussverfahren, bei dem komplexe Formen hergestellt werden können, entstehen bei der Blechfertigung kastenförmige Endprodukte mit einem einfachen Erscheinungsbild.

8 Tips zu Reduzieren Sie die Kosten für die Blechfertigung

Die Herstellung von Blechen kann arbeitsintensiv sein, was die Herstellungskosten in die Höhe treiben kann. Daher ist es sinnvoll, einfache Designlösungen zu wählen, sofern die Spezifikationen dies zulassen. In diesem Abschnitt finden Sie acht effektive Tipps für Reduzierung der Blechfertigungskosten.

1. Wählen Sie die richtigen Rohstoffe

Die Auswahl geeigneter Rohstoffe für die Produktion trägt dazu bei, die Herstellungskosten zu senken. Es ist vorzuziehen, in der Prototyping-Phase kostengünstige Materialien wie kohlenstoffarmen Stahl und warmgewalzten Stahl zu wählen.

Außerdem ist es am besten, das günstigste Metallmaterial zu verwenden, das die Funktionen der Teile für die endgültigen Produktionsteile effektiv erfüllen kann. Sie können beispielsweise Aluminium anstelle von Edelstahl in Betracht ziehen. Aluminium ist günstiger als Edelstahl, bietet aber auch ähnliche Eigenschaften, die Sie von letzterem erwarten. Dadurch können Sie die gesamten Herstellungskosten einsparen.

Wenn sich Ihr Bauteil in einer Wohnheimumgebung befindet, sollten Sie vorbeschichtete Metalle wählen. Diese Metalle neigen weniger zum Rosten, sodass Sie sich die Kosten für zusätzliche Nachbearbeitungen ersparen.

2. Verwenden Sie eine gängige Blechlehre

Standard-Blattgrößen und -stärken sind ideal für das Design. Die Bestellung individueller Blechstärken kann die Produktionskosten erhöhen. Standardstärken sind häufig leicht verfügbar und ein langwieriger Bestellvorgang ist nicht erforderlich. Daher trägt die Auswahl der Metallsorten entsprechend der aktuellen Marktlage und die Verwendung der gemeinsamen Stärke dazu bei, die mit variablen Stärken verbundenen Kosten zu senken.

3. Vermeiden Sie Schweißen und Plattieren

Eine weitere Möglichkeit, die Kosten für die Blechherstellung zu senken, besteht darin, auf Plattieren und Schweißen zu verzichten. Das Schweißen vorplattierter Bleche ist nicht so sicher; Es gibt giftiges Zinkoxid an die Umwelt ab. Das Risiko des Schweißens erhöht tendenziell die Herstellungskosten, insbesondere bei der Verwendung vorplattierter Metallbleche.

Beispielsweise muss auch unbeschichteter kaltgewalzter Stahl beschichtet werden, um seine Korrosionsbeständigkeitseigenschaften zu verbessern. Der gesamte Galvanisierungsprozess erhöht die Vorlaufzeit und die Herstellungskosten. Daher ist es am besten, alles zu vermeiden, was mit Plattieren und Schweißen zu tun hat.

4. Vermeiden Sie komplizierte Designelemente

Obwohl komplexe Designs einen ästhetischen Wert haben, erhöhen sie tendenziell die Herstellungskosten. Beispielsweise führt das Hinzufügen zu vieler Schnitte und kleiner Biegungen bei dicken Metallen zu Schwierigkeiten bei der Herstellung. Sie erfordern mehrere unterschiedliche Fertigungswerkzeuge und erhöhen außerdem das Risiko, dass während des Prozesses ungenaue Ergebnisse erzielt werden, was zu höheren Kosten führt.

Daher sollten Designs einfache Winkelbiegungen aufweisen, die den zuvor besprochenen Designtipps folgen. Eine weitere Möglichkeit, die Kosten für die Blechbearbeitung zu senken, besteht darin, den Biegeradius konstant zu halten. Merkmale wie abgeschrägte Kanten, Sacklöcher und bearbeitete Taschen sollten vermieden werden, wenn sie nicht zwingend erforderlich sind. Alle diese zusätzlichen Merkmale erhöhen die Vorlaufzeit und die Produktionskosten.

5. Optimaler Biegeradius

Die Verwendung optimaler Geometrien bei der Teilekonstruktion ist eine weitere Möglichkeit, die Kosten für die Metallherstellung zu senken. Der innere Biegeradius muss zwischen 0.030 Zoll (0.762 mm) und der Materialstärke liegen. Dadurch können Hersteller die Radien mit Werkzeugen speziell für diese Geometrien formen. Es besteht kein Bedarf an speziellen Werkzeugen oder anderen Alternativen, die die Herstellungskosten erhöhen könnten.

6. Halten Sie entsprechende enge Toleranzen ein

Jede zur Toleranz hinzugefügte Null erhöht die Herstellungskosten. Merkmale mit engeren Toleranzen sind oft schwieriger herzustellen und erfordern Spezialwerkzeuge, die einer hohen Belastung ausgesetzt sind. Auch solche Werkzeuge erfordern einen ständigen Austausch. All dies führt dazu, dass die Kosten für die Blechfertigung in die Höhe getrieben werden.

Nur wenige Teile der Oberfläche spielen für die Funktion eine entscheidende Rolle, daher ist es besser, solchen Oberflächen kritische Toleranzen zuzuordnen. Dadurch können Sie enge Toleranzen reduzieren und gleichzeitig die wesentlichen Leistungsanforderungen der Komponenten aufrechterhalten und Kosten sparen.

7. Ziehen Sie schnelle, sparsame Verbindungselemente in Betracht

Ausgefallene, maßgeschneiderte Verbindungselemente treiben die Herstellungskosten in die Höhe und verlangsamen den Herstellungsprozess. Daher ist es am besten, bei leicht verfügbaren, schnellen und kostengünstigen Befestigungsmitteln zu bleiben.

8. Erwägen Sie Endbearbeitungsoptionen, die die Kosten minimieren

Die Wahl des Veredelungsverfahrens hängt von mehreren Faktoren ab, darunter den ästhetischen Anforderungen und den Einsatzmöglichkeiten der Teile. Wenn die Komponente beispielsweise in einer unfreundlichen Umgebung betrieben wird, ist die Verwendung eines vorbeschichteten Metalls besser. Auch die Verzögerung von Endbearbeitungen wie Siebdruck und Gravur bis zur letzten Produktionsstufe kann zur Kostensenkung beitragen.

Einige Materialien erfordern keine spezielle Oberflächenbehandlung, da sie von Natur aus korrosionsbeständig sind. Das Hinzufügen spezieller Endbearbeitungen zu solchen Materialien erhöht die Herstellungskosten und verlängert die Vorlaufzeit. Standardveredelungen wie Passivierung, Verchromung usw. sind recht günstig und schneller.  

Fazit

Es ist eine gute Wahl, Blech für Fertigungsanwendungen in Betracht zu ziehen. In diesem Dokument haben wir die Blechfertigung im Detail besprochen und alles abgedeckt, was Sie für den Einstieg in Ihr Projekt benötigen.

Es ist wichtig, die verschiedenen Prozesse, grundlegenden Konstruktionsrichtlinien, Materialien und Oberflächen bei der Blechbearbeitung zu verstehen. Jeder dieser Faktoren spielt eine wichtige Rolle, um das Beste aus Ihrem Projekt herauszuholen. Die in diesem Dokument bereitgestellten Informationen helfen Ihnen dabei, die beste Entscheidung für Ihr Projekt zu treffen.