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Die Blechfertigung ist ein wertvolles Prototyping- und Produktionsverfahren zur Herstellung robuster Funktionsteile wie Blenden, Halterungen und Gehäuse.
Im Gegensatz zu anderen Fertigungstechniken umfasst die Blechfertigung jedoch tatsächlich viele verschiedene Prozesse, die alle Bleche auf unterschiedliche Weise bearbeiten. Diese unterschiedlichen Prozesse können das Schneiden des Blechs, dessen Formgebung oder das Zusammenbauen verschiedener Teile umfassen.
In diesem Handbuch werden die wichtigsten Herstellungsverfahren für Bleche untersucht und erklärt, wie sie funktionieren und wofür sie verwendet werden.
Was ist Blechfertigung?
Die Blechfertigung ist eine Reihe von Herstellungsprozessen, um Bleche in funktionale Teile umzuwandeln. Für dieses Handbuch haben wir die Prozesse in drei Kategorien unterteilt: Schneiden, Verziehen und Zusammenbau.
Übliche Bleche umfassen Stahl, Edelstahl, Aluminium, Zink und Kupfer, und diese Materialien sind im Allgemeinen in Dicken zwischen 0,006 und 0,25 Zoll (0,015 und 0,635 Zentimeter) Dicke erhältlich. Dünnere Dicken sind formbarer, während dickere für schwere Teile mit harten Anwendungen besser geeignet sind.
Bei teilweise flachen oder hohlen Teilen kann die Blechfertigung eine kostengünstige Alternative zu Prozessen wie Gießen und Zerspanen sein. Der Prozess ist außerdem schnell und erzeugt minimalen Materialabfall.
Die Blechfertigung wird häufig für Industrie- und Konsumgüter sowie in Spezialindustrien wie Automobil, Luft- und Raumfahrt, Energie und Robotik eingesetzt.
Blech: Schneiden
Eine der drei Hauptmethoden zum Umgang mit Blech ist das Schneiden. In diesem Sinne kann die Blechfertigung als subtraktiver Fertigungsprozess (wie die CNC-Bearbeitung) angesehen werden, da durch einfaches Abtragen von Materialabschnitten brauchbare Teile hergestellt werden können.
Hersteller können Bleche mit einer Vielzahl unterschiedlicher Maschinen schneiden, von denen einige nur für die Blechfertigung geeignet sind.
Eine der Hauptmethoden zum Schneiden von Blech ist das Laserschneiden. Ein Laserschneider verwendet einen leistungsstarken Laser, der mit einer Linse oder einem Spiegel verstärkt wird. Es ist eine genaue und energieeffiziente Maschine, die für dünne bis mittelgroße Bleche geeignet ist, aber möglicherweise Schwierigkeiten hat, die härtesten Materialien zu durchdringen.
Ein weiteres Verfahren zum Schneiden von Blechen ist das Wasserstrahlschneiden. Wasserstrahlschneiden ist ein Verfahren zur Herstellung von Blech, bei dem ein Hochdruckwasserstrahl (gemischt mit einer abrasiven Substanz) zum Schneiden von Metall verwendet wird. Wasserstrahlschneider sind besonders nützlich zum Schneiden von niedrig schmelzenden Blechen, da sie keine Hitze erzeugen, die das Metall übermäßig verformen könnte.
Eine dritte Möglichkeit zum Blechschneiden ist das Plasmaschneiden. Ein Plasmaschneider erzeugt einen elektrischen Kanal aus ionisiertem Gas, der einen heißen Plasmastrahl bildet, der selbst dicke Metallschichten leicht durchdringt. Obwohl weniger präzise als Laser- oder Wasserstrahlschneider, sind Plasmaschneider schnell und leistungsstark bei geringen Installationskosten.
Diese drei Schneidemaschinen können für andere Materialien als Blech verwendet werden, einige Techniken werden jedoch nur für die Blechherstellung verwendet.
Der Stanzprozess (manchmal auch als Bohren bezeichnet) beispielsweise erzeugt mit einem Stempel und einer Matrize präzise Löcher in Blechen. Das Blech wird zwischen die beiden Komponenten gelegt und der Stempel zwängt sich durch das Metall, um die Matrize zu erreichen. Beim Stanzprozess werden die geschnittenen Kreisstücke des abgetragenen Materials zu Schrott, diese Kreisstücke können aber auch als Neuteile verwendet werden: das nennt man Stanzen.
Bei vielen Löchern können ähnliche Geräte zum Perforieren des Blechs verwendet werden.
Blech: Verformung
Eine weitere wichtige Kategorie von Blechbearbeitungsprozessen ist die Blechumformung. Diese Gruppe von Prozessen enthält unzählige Möglichkeiten, Bleche zu modifizieren und zu bearbeiten, ohne sie zu schneiden.
Einer der wichtigsten Verformungsprozesse ist das Biegen des Blechs. Mit einer als Bremse bezeichneten Maschine kann ein Blechunternehmen Bleche in V-, U- und Kanälen in einem Winkel von bis zu 120 Grad biegen. Dünnere Blechstärken lassen sich leichter biegen. Auch der umgekehrte Weg ist möglich: Blechbearbeiter können durch das Entbernbungsverfahren die horizontale Biegung von streifenförmigen Blechteilen entfernen.
Ein weiteres Umformverfahren ist das Stanzverfahren, das aber auch als eigene Unterkategorie betrachtet werden kann. Dabei wird eine hydraulische oder mechanische Stanzpresse mit Werkzeug und Matrize verwendet und funktioniert ähnlich wie beim Stanzen, wobei das Material nicht unbedingt entfernt werden muss. Stanzen kann für spezielle Aufgaben wie Locken, Zeichnen, Prägen, Säumen und Säumen verwendet werden.
Das Spinnen ist ein Verfahren zur Herstellung von Blechen, das im Gegensatz zu anderen Schärtechniken darin besteht, dass eine Drehmaschine verwendet wird, um das Blech zu drehen, wenn es gegen ein Werkzeug gedrückt wird. Der Prozess ähnelt dem CNC-Drehen oder sogar dem Töpfern und ist nützlich für die Herstellung von abgerundeten Blechteilen: Kegel, Zylinder usw.
Zu den weniger verbreiteten Verfahren zur Blechumformung gehören das Walzen, das verwendet wird, um zusammengesetzte Kurven im Blech zu erzeugen, und das Walzen, bei dem das Blech zwischen einem Walzenpaar zugeführt wird, um seine Dicke zu reduzieren (und / oder die Dicke des Blechs zu erhöhen). der Dicke).
Einige Prozesse befinden sich auf halbem Weg zwischen Schneiden und Verformen. Beim Aufweiten von Blechen zum Beispiel werden mehrere Schlitze in das Blech geschnitten und dann das Blech wie eine Ziehharmonika aufgezogen.
Blech: Montage
Bleche schneiden und verformen sind zwei Möglichkeiten der Blechumformung. Eine dritte Möglichkeit ist die Montage, entweder mit Standardbefestigungselementen oder mit anderen Methoden.
Obwohl nicht immer als Herstellungsprozess betrachtet, ist das Zusammenfügen unterschiedlicher Komponenten von Blechteilen mit Befestigungsschrauben, Schrauben und Nieten ein wichtiger Bestandteil des gesamten Herstellungsprozesses. Andere Blechfertigungsprozesse wie Stanzen können explizit durchgeführt werden, um Löcher für Nieten und andere Befestigungselemente zu machen.
Blechbauteile können auch mit dem Schweißverfahren zusammengefügt werden, bei dem Wärme angewendet wird, um einen Abschnitt des Metalls zu schmelzen, wo es mit einem anderen Bauteil verbunden wird. Das geschmolzene Metall der beiden Komponenten verschmolz zu einer festen Verbindung. Gängige Bleche wie Edelstahl und Aluminium haben eine gute Schweißbarkeit, obwohl verschiedene Metalle mit bestimmten Schweißarten besser schweißen können: Lichtbogen, Elektronenstrahl, Widerstand usw.
Auswahl der richtigen Blechbearbeitungsprozesse
Wenn Sie jemals Blechteile entworfen haben, haben Sie wahrscheinlich eine gute Vorstellung von den Herstellungsprozessen, die für die Konstruktion verwendet werden. Tatsächlich ermöglichen Ihnen einige CAD-Dienstprogramme wie Autodesk Fusion 360 und Dassault Systèmes Solidworks die Erstellung von Funktionen, die mit physischen Blechfertigungsprozessen wie Biegen und Stanzen korrelieren.
Unabhängig von Ihrem Erfahrungsstand können die Blechexperten von AIXI Ihnen helfen, Ihre Konstruktionen fertigzustellen und zwischen ähnlichen Verfahren wie Laserstrahlschneiden und Wasserstrahlschneiden zu wählen.