Wat is plaatbewerking? Metalen omzetten in kwaliteitsonderdelen

Voordat u ervoor kiest om met een nieuw productieproces te werken, is het belangrijk om de basisprincipes van de technologie te begrijpen. Dat wil zeggen, u moet vertrouwd raken met wat het is, hoe het werkt en de verschillende voordelen ervan. In dit artikel behandelen we de basisprincipes van plaatbewerking. We streven ernaar licht te werpen op deze metaalproductietechniek met tal van toepassingen in vele industrieën.

Wat is Sheet Met al Fafkorting?

Plaatbewerking verwijst naar het omzetten van platte metalen platen in metalen producten en constructies. Meestal omvat deze techniek het transformeren van verschillende soorten plaatwerk in onderdelen en componenten. Het is ook een veelzijdig proces waarmee een breed scala aan metalen componenten kan worden gemaakt van aluminium, staal, roestvrij staal, koper en messing.

Bij plaatbewerking worden meestal verschillende technieken gecombineerd om het gewenste onderdeel te produceren. De basisprocessen omvatten snijden, buigen, ponsen, stampen, lassen en afwerken. Deze technieken vullen elkaar aan en spelen een cruciale rol bij het succesvol afronden van een project.

Bovendien is het onwaarschijnlijk dat u uw dag doorbrengt zonder plaatwerkproducten tegen te komen. Dus of u nu thuis, op het werk of onderweg bent, de kans is groot dat u deze producten overal tegenkomt. Dit is een bewijs van de duurzaamheid, veelzijdigheid en alomtegenwoordigheid van metaalproductie.

Het proces om plaatwerkonderdelen te maken

De fabricage van plaatwerk kan voor veel mensen complex en moeilijk te begrijpen zijn, wat leidt tot onrealistische verwachtingen en vereisten voor een project. Het is belangrijk op te merken dat het proces van het maken van metalen onderdelen van begin tot eind verschillende stappen omvat.

Het idee

Elk rapid prototyping-proces begint met een idee, en plaatwerk ontwerp is geen uitzondering. Het begint met basisconcepten van wat je wilt als ontwerper. U kunt deze ideeën grofweg opschrijven om realistische vereisten voor uw project te geven. Het kan ook gaan om het ontwerpen van een 3D-model van het gewenste onderdeel. Het model bevat vaak vereisten voor wanddikte, buigradii, gatoriëntatie, buigtoeslag en meer.

Technische tekeningen maken

Na de voltooiing van een 3D-model is er behoefte aan het maken van tekeningen voor productie. Voordat met het werk kan worden begonnen, moeten ingenieurs blauwdrukken ontwikkelen. Deze blauwdrukken bepalen de specificaties van het plaatwerk dat nodig is om de eerste tekeningen te maken.

De tekeningen worden naar de machinewerkplaats gestuurd. De tekeningen bevatten vaak alle productie-informatie, zoals materiaalkeuze, oppervlakteafwerking en meer.

Maakbaarheidsanalyse

Samen met andere gerelateerde berekeningen worden de tekeningen opnieuw gecontroleerd om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan de vereisten en specificaties. Na een DfM-strategie helpt om zich te concentreren op het vereenvoudigen van de ontwerpen en mogelijke vermindering van het aantal onderdelen. Een dergelijke analyse suggereert het standaardiseren van onderdelen voor verschillende toepassingen.

Bovendien krijgen ingenieurs inzicht in het ontwikkelen van ontwerpen die gemakkelijk kunnen worden vervaardigd. Zodra de maakbaarheidsanalyse is voltooid, zal er een definitieve werkplaatstekening zijn met diepgaande berekeningen van spanning/rekniveaus en belastingsbeperkingen. De daarin beschikbare informatie zal het fabricageproces van plaatwerk bepalen.

Prototype-ontwikkeling

Zodra er een plaatmetaalontwerpmodel is, voeren ingenieurs verschillende processen uit om de geometrie van het onderdeel te behouden. Deze methoden omvatten snijden, buigen, ponsen, stempelen en lassen. Voor projecten die rapid prototyping vereisen, zijn deze processen cruciaal om ervoor te zorgen dat het prototype zowel precisie als functionaliteit behoudt. Oppervlakteafwerkingen helpen ook om de esthetiek van het gemaakte prototype te verbeteren. Het is belangrijk om deze stappen één voor één uit te voeren. Het proces overhaasten of één stap overslaan kan de kwaliteit en integriteit van het eindproduct in gevaar brengen.

Prototype testen

Na het ontwikkelen van het prototype evalueren klanten het prototype om er zeker van te zijn dat het aan hun eisen voldoet. Het testen kan ook betrekking hebben op het gebruik van dergelijke componenten in reële omstandigheden. Er kan ook een evaluatie worden uitgevoerd waarbij gebruikers feedback geven op de producten.

Productie op volledige schaal

Een prototype dat de tests doorstaat en aan de vereiste specificatie voldoet, gaat in volledige productie van onderdelen.   

Veelvoorkomende soorten plaatbewerkingsprocessen

Elk onderdeel moet vervolgens de nodige metaalfabricageprocessen doorlopen om de ontwerpen tot driedimensionale, functionele componenten te brengen. Het volgende omvat de meest voorkomende.

Snijden

Snijden is meestal de eerste stap in de productie van plaatwerk. Het gaat om het gebruik van gespecialiseerde gereedschappen, zoals scharen of lasersnijders, om de metaalplaat in de gewenste vorm te snijden.

Om precies te zijn, het snijden van metalen platen is mogelijk met behulp van afschuiving, waarbij afschuifkrachten worden gebruikt om door het metaal te snijden. Er zijn drie opties bij dit type snijden: knippen, ponsen en stansen. Aan de andere kant voeren plaatverwerkers ook snijden uit zonder afschuiving. Dit is het ideale proces voor industriële projecten die nauwkeurig snijden en snellere doorlooptijden vereisen.

Bovendien is lasersnijden de geprefereerde methode om hoogwaardige sneden te bereiken. Daarom raden we je aan om naar een professional te gaan lasersnijservice voor plaatwerk. Wij achten dit proces beter geschikt voor industriële toepassingen. Lasersnijden maakt een hoge mate van precisie (+/- 0.1 mm) mogelijk en is tijdbesparend.

Verbuiging

Buigen kan een breed scala aan vormen en hoeken creëren, van eenvoudige bochten tot complexe vormen waarvoor meerdere bochten nodig zijn. Bovendien is buigen een kosteneffectief proces waarmee onderdelen in grote aantallen met een consistente kwaliteit kunnen worden gemaakt.

Het proces omvat het gebruik van een kantpersmachine om de metalen plaat in een gewenste hoek of vorm te buigen. Ondanks hoe eenvoudig buigen voor het ongetrainde oog lijkt, is het een vrij complex proces dat een zeer bekwame fabrikant vereist. Dit is voornamelijk te wijten aan het optreden van "veerterug", wat de term is voor wanneer metaal na het buigen onvermijdelijk probeert zijn oorspronkelijke platte structuur terug te krijgen. Om dit probleem op te lossen, moeten operators het onderdeel zo ver buigen dat de terugveringshoek de gewenste hoek is.

ponsen

Ponsen is een waardevolle techniek voor een breed scala aan metalen platen. Tijdens het ponsproces drukken fabrikanten de pons door de metalen plaat, waardoor een gat ontstaat in de gewenste vorm en maat. En plaats de matrijs onder de metalen plaat om het schrootmateriaal te verzamelen dat uit het gat is gemaakt. Naast het maken van gaten, kan ponsen ook inkepingen in de metalen plaat maken en functies creëren zoals kuiltjes of verzinkingen.

Bij RapidDirect bieden we CNC-ponsmogelijkheden waarmee gaten tot een diameter van 50 mm kunnen worden gemaakt. Deze techniek maakt nauwkeurig en efficiënt perforeren mogelijk, waardoor het eindproduct aan alle vereiste specificaties en normen voldoet.

Lassen

Lassen is een essentieel proces bij de fabricage van plaatwerk waarbij metalen stukken worden samengevoegd om een ​​enkel onderdeel te maken. Er zijn verschillende las technieken beschikbaar, inclusief elektrodelassen, MIG- en TIG-lassen.

Hoewel de lastechnieken verschillen in hun aanpak, hebben ze allemaal hetzelfde doel: het samenvoegen van metalen stukken door de randen van de onderdelen te smelten en vulmateriaal toe te voegen. Dit proces creëert een metallurgische verbinding tussen de stukken, waardoor ze sterk samensmelten. Lassen is natuurlijk alleen nodig als een product bestaat uit twee of meer losse componenten.

Montage

Assembleren is de laatste stap van het metaalfabricageproces waarmee complexe metalen structuren en componenten kunnen worden gemaakt. Door gebruik te maken van de juiste methodes en technieken kunnen plaatverwerkers hoogwaardige producten maken die voldoen aan alle vereiste specificaties en normen.

Verschillende methoden, waaronder mechanische bevestiging, lassen en lijmen, kunnen de montage uitvoeren. Mechanische bevestiging maakt gebruik van bouten, schroeven of andere bevestigingsmiddelen om de metalen onderdelen aan elkaar te bevestigen. Lassen zorgt voor een permanente verbinding tussen de onderdelen, waardoor het eindproduct sterk en duurzaam is. Lijmen is geschikt voor zowel tijdelijke als permanente montages en wordt vaak gebruikt voor het creëren van lichtgewicht constructies of voor toepassingen waarbij lassen niet haalbaar is.

Assemblage kan een complex proces zijn dat een hoge mate van vaardigheid en expertise vereist. Het is van cruciaal belang om alle onderdelen correct en veilig te monteren om problemen met het eindproduct te voorkomen.

Klaar om uw project naar een hoger niveau te tillen hoogwaardige plaatwerkcomponenten? Neem nu contact op met RapidDirect.

Materiaalkeuze voor fabricage van plaatwerk

Het kiezen van het juiste materiaal is een cruciaal aspect van het fabricageproces, omdat het de kwaliteit, duurzaamheid en prestaties van het eindproduct kan beïnvloeden. Met een breed scala aan beschikbare materialen, elk met zijn eigen unieke voordelen en beperkingen, vereist het selecteren van het optimale materiaal zorgvuldige overweging van verschillende factoren, waaronder:

• Kosten: De prijzen variëren sterk per metaal. Staal is over het algemeen goedkoper dan aluminium, terwijl speciale metalen zoals koper of titanium duurder kunnen zijn.
• Dikte van het materiaal: De dikte van het plaatmetaal, gemeten in dikte, heeft rechtstreeks invloed op de sterkte, flexibiliteit en geschiktheid van het materiaal voor specifieke fabricagemethoden (bijvoorbeeld buigen, snijden of lassen).
• Corrosieweerstand: Voor buiten- of zware omstandigheden zijn materialen als roestvrij staal of gegalvaniseerd staal beter, omdat ze bestand zijn tegen roest en corrosie.
• Sterkte en duurzaamheid: Afhankelijk van de toepassing moet de treksterkte van het metaal overeenkomen met de eisen voor het dragen van de last. Toepassingen met hoge spanning kunnen sterkere metalen vereisen, zoals staallegeringen.
• Gewicht: Lichtere metalen zoals aluminium zijn van cruciaal belang in sectoren als de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie, waar gewichtsreductie van groot belang is.

In dit gedeelte krijgt u inzicht in enkele van de meest voorkomende materialen voor metalen onderdelen.

• Roestvrij staal - Er zijn verschillende soorten roestvrij staal waaruit u kunt kiezen. Dit kan austenitisch roestvrij staal zijn. Dit zijn niet-magnetische metalen met een hoog nikkel- en chroomgehalte. Ze worden veel gebruikt vanwege hun corrosiebestendigheid en vervormbaarheid. Ferritisch roestvrij staal is daarentegen magnetisch. Ze zijn goed voor niet-structurele of decoratieve toepassingen. Martensitisch roestvrij staal levert ook sterke en corrosiebestendige producten op.
• Warmgewalst staal - Een staalsoort die wordt geproduceerd wanneer een reeks rolprocessen (bij meer dan 1700 graden Fahrenheit) staal creëert. Je kunt dergelijke staalsoorten gemakkelijk in grote stukken vormen vanwege hun flexibiliteit.
• Koud gerold staal - Dit is in wezen Warmgewalst staal met verdere verwerking. Ze zijn soepeler en hebben betere toleranties.
• Voorverzinkt staal – Deze worden ook wel genoemd gegalvaniseerd plaatstaal materialen. Ze worden geleverd met een beschermende coating om roesten te voorkomen. Ze ondersteunen ook eenvoudige verwerkingsmethoden voor plaatwerk dankzij de verhoogde ductiliteit.
• aluminium – Een andere populaire keuze voor de productiesectoren. Het wordt geleverd met een uitstekende sterkte-gewichtsverhouding. Het wordt ook geleverd met veel kenmerken die helpen om aan veel toepassingsvereisten te voldoen.
• Messing - Het bewerken van messing is eenvoudig dankzij het lagere zinkgehalte. Kopermetalen worden ook geleverd met beschermende oxidelagen om corrosie te voorkomen. Beide materialen zijn wenselijk in architecturale producten voor een esthetisch aantrekkelijk uiterlijk.

Om u te helpen de eigenschappen en geschiktheid van deze veelvoorkomende plaatmaterialen te vergelijken, hebben we de volgende tabel samengesteld:

Selectie van oppervlakteafwerking voor plaatwerkproductie

De juiste oppervlakteafwerking kan het uiterlijk, de duurzaamheid en functionaliteit van het eindproduct aanzienlijk verbeteren. Of u nu het uiterlijk van uw product wilt verbeteren of de prestaties ervan wilt verbeteren, u begrijpt de verschillende opties voor afwerking van metalen oppervlakken beschikbaar is essentieel voor het bereiken van uw gewenste resultaten.

Enkele van de oppervlakteafwerkingen die u op plaatwerk kunt aanbrengen, zijn:

• Zandstralen – Bij deze methode wordt zand of ander schuurmiddel met hoge snelheid tegen plaatwerk geschoten. Het geeft de metalen onderdelen dus een matte textuur om ze voor te bereiden op het coaten.
• Buff Polijsten – Bij deze methode wordt een stoffen wiel gebruikt om het metalen oppervlak te polijsten, waardoor het er glanzend uitziet.
• Poeder coating - Hierbij wordt poederlak direct op het metalen onderdeel gespoten. Daarna wordt het onderdeel in een oven gebakken tot een slijtvaste laag.
• Anodiseren – Anodiseren helpt om een ​​component te geven met uitstekende roestwerende eigenschappen. Het verbetert ook de hardheid en duurzaamheid van het oppervlak.
• Chemische Films – Dit zijn afwerkingen die een goede geleidbaarheid en corrosieweerstand bieden. Dit coatingproces dient het beste als basis voor verf en geeft een gouden oppervlakteafwerking.

Om u te helpen de voor- en nadelen van deze veelvoorkomende oppervlakteafwerkingen van plaatmetaal te vergelijken, hebben we de volgende tabel samengesteld:

Ontwerpoverwegingen voor de fabricage van plaatwerk

Hier zijn enkele van de belangrijke ontwerpkenmerken waarmee u rekening moet houden bij het modelleren van een plaatstalen onderdeel:

• Wanddikte: Het bereiken van een uniforme dikte is cruciaal voor het produceren van hoogwaardige onderdelen. Geometrieën met meer dan één wanddikte vereisen plaatwerk van verschillende diktes. Dit kan uitlijn- en oriëntatieproblemen veroorzaken, met onnauwkeurige onderdelen en langere productietijden tot gevolg. Daarom is het essentieel om de geometrie en materiaaldikte zorgvuldig te overwegen om ervoor te zorgen dat het eindproduct voldoet aan de vereiste specificaties en normen.
• Buigstralen: Het is belangrijk om de binnenste buigradius van plaatmetaal ten minste gelijk te houden aan de dikte ervan. Dit helpt vervormingen en breuken in de uiteindelijke onderdelen te voorkomen. Een grotere buigradius helpt om spanningsconcentraties in het buiggebied te minimaliseren en vervormingen en breuken in de uiteindelijke onderdelen te voorkomen. Het consistent houden van de buigradii over het onderdeel zorgt voor kosteneffectiviteit en een goede oriëntatie.
• Buigtoeslag en -aftrek: Buigtoeslag is het materiaal dat moet worden toegevoegd aan de werkelijke lengte van de onderdelen om een ​​vlak patroon te helpen ontwikkelen. Buigingsaftrek is het materiaal dat moet worden verwijderd uit de lengte van flenzen om een ​​vlak patroon te verkrijgen.
• K-factor: De K-factor is een kritische parameter die de verhouding van de neutrale as tot de materiaaldikte bepaalt. Deze waarde is niet constant en kan variëren afhankelijk van de fysieke eigenschappen en de dikte van de materialen die in het fabricageproces worden gebruikt. Het begrijpen van de K-factor is essentieel voor het bereiken van nauwkeurige en precieze buigingen in plaatstaal.
• Gaten en Groeven Oriëntatie: Deze factoren zijn ook erg belangrijk. De diameter van gaten en sleuven moet minstens zo groot zijn als de dikte van het plaatwerk. Ook moeten gaten redelijk uit elkaar liggen. Ze mogen nooit te dicht bij de rand van het materiaal komen.
• Korrelrichting: De nerfrichting in plaatmetaal is een resultaat van het walsproces en heeft een aanzienlijke invloed op de buigprestaties. Buigen parallel aan de nerfrichting verhoogt het risico op scheuren en falen, terwijl buigen loodrecht op de nerf zorgt voor meer flexibiliteit en sterkte. Het is belangrijk om rekening te houden met de nerfrichting tijdens het ontwerp om defecten te minimaliseren en de algehele kwaliteit van het onderdeel te verbeteren.

Andere extra functies waarmee u rekening moet houden, zijn onder meer zomen, inkepingen, lipjes, krullen, filets, verzinkingen.

Enkele DfM-tips voor de fabricage van plaatwerk

Het is belangrijk om wat effectief op te merken ontwerptips voor een betere en snelle creatie van componenten.

Specificeer gatgroottes, uitlijning en locaties in het ontwerp van het onderdeel. Gatdiameters die kleiner zijn dan de dikte van plaatstaal kunnen leiden tot langdurig polijsten, hoge ponsbelasting en overmatige braamvorming. Daarom moeten de gatdiameters groter zijn dan de dikte van het metaal.

Ook moet de afstand tussen de gaten minstens twee keer zo groot zijn plaatwerk dikte:. In gevallen waarin er een gat in de buurt van de rand moet zijn, moet de afstand tussen het gat en de rand minimaal de plaatdikte zijn.

Kragen en buigontlasting in de buurt van doorsteekgebieden helpen componenten te versterken. Korrelstructuren zijn ook belangrijk om scheuren in delen met lipjes of nokjes te voorkomen. Nokken mogen niet evenwijdig zijn aan de richting van de nerf. Dit kan leiden tot scheurvorming. Integendeel, ze moeten loodrecht of iets minder dan 45 graden in de richting van de nerf staan.

U moet ook de speling tussen de pons en de matrijs groot houden om voortijdige slijtage van de pons te voorkomen. Ook heb je de neiging om de stijfheid te vergroten door kralen op bochten te plaatsen en afschuiningen op hoeken. Op deze manier kunt u het terugverende effect verminderen. Een plaatstalen onderdeel kan gemakkelijk zijn vlakheid en sterkte behouden door rond wijd uitlopende gaten te slaan.

Industriële toepassingen van plaatmetaalbewerkingsonderdelen

Plaatmetaalbewerking is een veelzijdig productieproces met een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën. Het vermogen om duurzame, aanpasbare en kosteneffectieve onderdelen te produceren, heeft het gepositioneerd als een hoeksteen van de plaatmetaalindustrie, met impact op diverse sectoren van automotive tot consumptiegoederen.

Automotive: Carrosserieën, chassiscomponenten, interieurpanelen en uitlaatsystemen zijn slechts enkele voorbeelden van auto-onderdelen die met behulp van metaalbewerking worden geproduceerd. De lichte maar sterke aard van dit materiaal draagt ​​bij aan brandstofefficiëntie en voertuigveiligheid.

Aerospace: Van romppanelen en vleugelcomponenten tot motoronderdelen en interieurstructuren, de lucht- en ruimtevaartindustrie vertrouwt zwaar op dit proces. Lichtgewicht, zeer sterke materialen zoals aluminium en titanium worden vaak gekozen voor deze toepassingen.

Elektronica: Metalen behuizingen, chassis en panelen zijn essentieel voor het huisvesten en beschermen van gevoelige elektronische componenten. Deze onderdelen vereisen vaak nauwkeurige toleranties en specifieke oppervlakteafwerkingen voor elektromagnetische afscherming of warmteafvoer.

Constructie en Architectuur: Het speelt een belangrijke rol in de bouw, en levert dakpanelen, wandbekleding, HVAC-kanalen, structurele ondersteuningen en architecturale gevels. De duurzaamheid, weersbestendigheid en esthetische veelzijdigheid maken het een populaire keuze in bouwtoepassingen.

Medische apparatuur: Behuizingen voor medische apparaten, chirurgische instrumenten, ziekenhuisbedden en andere apparatuur maken vaak gebruik van het materiaal. De hygiënische eigenschappen en corrosiebestendigheid van roestvrij staal maken het ideaal voor deze toepassingen.

Voedselverwerking: Tanks, transportbanden, opslagcontainers en verwerkingsmachines zijn slechts enkele voorbeelden van apparatuur voor voedselverwerking die is vervaardigd met roestvrij staalplaat. Dit materiaal is gekozen vanwege de hygiëne en corrosiebestendigheid in omgevingen met contact met voedsel.

Consumentenproducten: Metaalbewerkingstechnieken worden gebruikt in een verscheidenheid aan consumentenproducten, van apparaten en meubels tot verlichtingsarmaturen en gereedschappen. De vervormbaarheid en duurzaamheid van het materiaal maken het geschikt voor een breed scala aan consumententoepassingen.

Dit is slechts een glimp van de diverse toepassingen van plaatmetaalfabricage. De veelzijdigheid, kosteneffectiviteit en het vermogen om hoogwaardige onderdelen te produceren, maken het nog steeds een essentieel productieproces in talloze industrieën.

Vereist eersteklas plaatwerk gefabriceerde componenten?

Plaatwerk fabricage is een wetenschap en een kunst. Het uitgebreide scala aan nuances en technieken maakt het belangrijk dat een bekwame metaalverwerker elk project aankan. Aangezien u de basisprincipes van plaatwerkontwerp kent, laat een professionele service voor de rest zorgen!

Met RapidDirect plukt u de vruchten van diensten voor plaatwerkproductie evenals onze geautomatiseerde en zeer gestroomlijnde productieservice. Met onze service kunt u binnen 12 uur een offerte verwachten en levertijden al binnen drie dagen.

Ons rapid prototyping-aanbod omvat ook een solide en betrouwbare productiecapaciteit (onder leiding van ons team van experts met meer dan 20 jaar ervaring) en technische en kwaliteitsborging, waaronder SGS- en RoHS-materiaalcertificeringen, in-proces kwaliteitsrapporten en eerste artikelinspectie.