El processament de xapa, com a branca important de la fabricació moderna, s'utilitza àmpliament en electrònica, automoció, aeroespacial, construcció i molts altres camps. Aquesta tecnologia utilitza una sèrie de processos precisos per processar làmines metàl·liques fines en peces de diverses formes i estructures.
1.Procés de cisalla
El cisallament és un dels processos bàsics en el processament de la xapa, principalment utilitzat per tallar matèries primeres en les formes i mides necessàries. Aquest procés és l'etapa inicial del flux de processament de xapa i afecta directament la precisió i l'eficiència del processament posterior. Els processos de cisalla es poden dividir en diversos mètodes en funció de l'equip i la tecnologia utilitzats, com ara cisalla mecànica, cisalla làser, cisalla per plasma i cisalla per raig d'aigua. Els diferents mètodes de cisalla tenen les seves pròpies característiques i són adequats per processar xapes de diferents gruixos i materials.
La cisalla mecànica és un mètode de cisalla més tradicional, principalment utilitzant màquines de cisalla. Les màquines de cisalla poden tallar làmines fines de metall en formes bàsiques, com ara rectangles o altres combinacions senzilles de línies rectes. Els avantatges de la cisalla mecànica són el baix cost de processament i el funcionament senzill, però els desavantatges són generalment una precisió més baixa, rebaves després del tall i opcions de forma limitades, cosa que fa que no pugui satisfer les necessitats de processament de corbes complexes. El cisallament mecànic s'utilitza normalment per processar xapes de metall més gruixudes, principalment en el procés de tallat per proporcionar un blanc bàsic per al processament posterior.
El tall làser és una de les tecnologies més utilitzades en el processament modern de xapa, que inclou tres tipus principals: màquines de tall per làser d'estat sòlid-YAG, màquines de tall per làser de CO2 i màquines de tall per làser de fibra. Les màquines de tall làser d'estat sòlid-YAG són econòmiques i estables, però tenen una baixa eficiència energètica. S'utilitzen principalment per a la perforació, la soldadura per punts i el tall de materials de fins a 8 mm de gruix, i són especialment adequats per tallar metalls no fèrrics com ara l'alumini i les plaques de coure. Les màquines de tall per làser de CO2 generalment tenen un rang de potència de 2000-4000W i poden tallar de manera estable acer al carboni de fins a 20 mm de gruix, acer inoxidable de fins a 10 mm de gruix, aliatges d'alumini de fins a 8 mm de gruix i materials no{-metàl·lics com la fusta i l'acrílic. Les màquines de tall per làser de fibra tenen un rang de potència més ampli, arribant als 1000W-30000W. Els seus avantatges inclouen un baix consum d'energia, un manteniment fàcil i una alta velocitat, però són difícils de tallar materials altament reflectants com ara plaques d'alumini i coure. La cisalla làser ofereix avantatges com ara un tall sense rebaves, una alta precisió i la capacitat de tallar formes arbitràriament complexes, com ara fulles i flors, però el seu cost de processament és relativament elevat.
El cisallament de plasma utilitza principalment un arc de plasma d'alta -temperatura per tallar i és adequat per a xapes de gruix mitjà-. La cisalla per raig d'aigua talla materials amb raigs d'aigua d'alta pressió-, el que el fa especialment adequat per tallar materials compostos o materials on s'han d'evitar les zones afectades per la calor-. En la producció real, els equips de processament de compostos que combinen el punxonat CNC i el tall per làser milloren significativament l'eficiència del processament, fent que el tallat de xapa sigui més precís i eficient.
Abans de l'operació, el procés de cisalla requereix que els enginyers de xapa dissenyin i especifiquen amb cura els dibuixos del producte, especialment calculant les dimensions desplegades, que estan relacionades amb el radi de flexió, l'angle de flexió, el material de la làmina i el gruix de la làmina. La precisió del procés de cisalla afecta directament la viabilitat del processament posterior i és una garantia fonamental de la qualitat del processament de la xapa.
2.Procés d'estampació
L'estampació és un dels processos més utilitzats en el processament de la xapa. Es tracta d'aplicar pressió a les matèries primeres mitjançant una punxonadora i matrius, provocant una deformació plàstica o separació per obtenir peces de la forma i mida desitjades. Aquest procés té avantatges com l'alta eficiència de producció, el baix cost i l'alta utilització del material, el que el fa especialment adequat per a la producció en massa. L'estampació s'utilitza àmpliament en indústries com l'automoció, l'electrònica i els electrodomèstics, i és un mètode de processament indispensable en la fabricació moderna.
Els processos d'estampació es poden classificar àmpliament en dos tipus segons el mètode de processament: estampació convencional i estampació CNC. L'estampació convencional normalment utilitza matrius fixes, aptes per a la producció en massa, encara que els costos inicials de matriu són elevats, la qualitat de les peces està garantida. L'estampació CNC, d'altra banda, aconsegueix un processament automatitzat mitjançant punxonadores de torre CNC. L'interval de processament del gruix de la xapa és normalment de 3,0 mm o menys per a les làmines laminats en fred-i en calent-, 4,0 mm o menys per a les làmines d'alumini i 2,0 mm o menys per a l'acer inoxidable. La mida màxima de xapa que pot processar l'estampació CNC és de 1250 mm x 4000 mm i el diàmetre mínim del forat és superior o igual a 1T. L'estampació és especialment indicada per processar peces metàl·liques amb distribucions corbes o estructures semblants a forats o reixetes-, que permeten una separació i conformació ràpides de l'estructura metàl·lica.
Els processos d'estampació habituals inclouen l'estampació única, l'estampació contínua, el mecanitzat d'estampació i la formació de matrius. L'estampació senzilla és adequada per processar peces metàl·liques amb distribucions en forma d'arc, forats o estructures de quadrícula-. El blanqueig continu es pot dividir en mètodes unidireccionals i multidireccionals. El blanqueig multidireccional sol ser adequat per processar grans capes de metall o formar forats metàl·lics grans, mentre que el blanqueig unidireccional és adequat per processar múltiples peces metàl·liques apilades. El mecanitzat de blanqueig, també conegut com a tall, consisteix principalment en la rectificació i acabat de peces de xapa, amb el propòsit d'un posicionament precís i una mòlta fina. La formació de matrius, mitjançant la combinació de matrius existents, permet el processament ràpid de productes de xapa de grans dimensions amb l'ajuda de màquines-eina CNC, el que el fa especialment adequat per a la producció a gran-escala de peces de xapa similars.
El disseny de matriu és un aspecte crucial de l'estampació. Les diferents formes requereixen matrius diferents, i la precisió de la matriu determina directament la precisió dimensional i la qualitat superficial de les peces estampades. La separació de la matriu s'ha d'ajustar segons el gruix i les propietats del material. Si l'espai lliure és massa gran, el producte tindrà grans rebaves després de l'estampació; si l'espai lliure és massa petit, afectarà la vida útil de la matriu i, en casos greus, causarà danys a la matriu. Les matrius habituals que s'utilitzen en processos d'estampació inclouen forats rodons, forats oblongs i bosses. L'alçada del cap és limitada i depèn del material de la làmina, el gruix de la làmina i l'angle de bisell del cap. Els caps inclouen forats de dissipació de calor i forats de muntatge. A causa de la flexió, la distància entre la vora del forat dissenyat i la vora del material de la làmina i la vora de flexió està restringida.
S'ha de prestar especial atenció a la selecció del material i la configuració dels paràmetres del procés en els processos d'estampació. El gruix del material s'ha de mesurar i confirmar a l'arribada per assegurar-se que es troba dins de toleràncies raonables. A l'hora de seleccionar les dimensions del material, s'ha de considerar la utilització del material per garantir la taxa d'utilització més alta possible. Simultàniament, les dimensions de les làmines del mateix material i gruix s'han de mantenir coherents. L'aplicació adequada dels processos d'estampació pot millorar significativament l'eficiència de la producció i reduir els costos de producció, convertint-lo en un dels processos importants en el processament de la xapa.
3.Procés de flexió
El plegat és un mitjà important per aconseguir la conformació en tres-dimensionals en el processament de xapes. Una màquina plegadora doblega les làmines de metall a un angle i una forma predeterminats per formar les característiques estructurals desitjades. Aquest procés ocupa una posició central en el processament de la xapa perquè molts productes requereixen doblegat per aconseguir la forma i l'estructura desitjades. La precisió i l'eficiència del procés de plegat afecten directament la qualitat del producte final i són un reflex directe del nivell de tecnologia de processament de xapa.
La flexió s'aconsegueix normalment amb una màquina de flexió (també anomenada màquina de flexió de vores). Les fulles superiors i inferiors en fred-premen làmines fines de metall per deformar-les i obtenir la forma desitjada. El procés de plegat requereix combinacions de matrius de diferents formes. Aquestes matrius es divideixen en matrius superior i inferior; diferents formes requereixen matrius diferents i la qualitat de les matrius determina la precisió de les dimensions de flexió. Durant el procés de flexió, s'ha de controlar acuradament el radi de flexió mínim i el coeficient d'allargament de flexió. Si el radi de flexió mínim és massa petit, la ductilitat de tracció del material augmentarà i, quan l'allargament arribi al seu límit, el material es fracturarà. El coeficient d'allargament de flexió es veu afectat per diversos factors, com ara el tipus de material, el gruix i l'amplada de la ranura en V-.
Entre els materials d'ús habitual, l'acer inoxidable té el coeficient d'allargament més alt, mentre que la xapa d'alumini té el més baix. Per al mateix material, diferents amples de ranura en V- donen lloc a diferents coeficients d'allargament de flexió; generalment, una ranura en V més ample dóna com a resultat un coeficient d'allargament més alt. Com que la xapa mostra un retorn elàstic després de la flexió, l'angle de flexió normalment hauria de ser més petit que l'angle de flexió requerit.
Diversos punts clau requereixen una atenció especial en el procés de flexió: gruix del material, radi de flexió, angle de flexió i seqüència de flexió. Les dimensions de flexió de la xapa s'han de calcular en funció de factors com ara el gruix de la xapa, l'angle de flexió i la longitud de flexió. Pel que fa a l'alçada-d'un sol costat, depèn de la mida de la plegadora i de l'alçada de la fulla superior; l'alçada-de doble cara no ha de superar l'alçada màxima-d'una cara. A més d'estar limitat per l'alçada-d'un sol costat, també està limitat per la vora inferior: alçada de flexió < vora inferior. Com que les peces de xapa metàl·lica es formen mitjançant la flexió d'una làmina metàl·lica fina, el contacte a la vora doblegada no està segellat i no té una connexió rígida. Si no es tracta, això afectarà la força. El tractament habitual és la soldadura, i els requisits tècnics dels dibuixos inclouen: cantonades de soldadura, cantonades de soldadura i arrodoniment.
4.Procés de soldadura
La soldadura és un procés clau en el processament de xapes per connectar components i reforçar estructures. Connecta dues o més peces metàl·liques en una sola unitat mitjançant la fusió o la pressurització. Aquest procés té un paper crucial en el processament de xapa perquè molts productes requereixen connectar múltiples peces de xapa per formar una estructura de producte completa. La soldadura no només aconsegueix connexions permanents entre peces metàl·liques, sinó que també millora la resistència de les unions i millora el rendiment global del producte.
Els mètodes de soldadura habituals en el processament de xapes inclouen la soldadura amb gas, la soldadura làser, la soldadura per resistència, la soldadura per arc d'argó, la soldadura elèctrica, la soldadura robòtica i la soldadura per punts. La soldadura amb blindatge de gas i la soldadura làser solen utilitzar filferro de soldadura, però aquest últim produeix una soldadura més agradable estèticament, tot i que és més cara, i ambdós mètodes produeixen una major deformació de la xapa a causa de la calor. La soldadura per resistència utilitza l'escalfament per contacte i la pressurització dels capçals d'elèctrodes superiors i inferiors per a la soldadura. El seu avantatge és que no requereix filferro de soldadura i la deformació de la xapa després de la soldadura és mínima. Si la forma de la peça a soldar és complexa, la forma del capçal de l'elèctrode tindrà requisits elevats. Aquests diferents mètodes de soldadura són adequats per a diverses necessitats de connexió de xapa. L'elecció del mètode de soldadura adequat pot millorar la qualitat del producte i l'eficiència de la producció.
Els processos de soldadura tenen dues aplicacions principals en el processament de la xapa: una és connectar diverses peces de xapa per aconseguir el propòsit de processar productes acabats o peces de muntatge; l'altra és soldar les vores de les peces individuals per fer que les vores doblegades siguin precises i augmentar la seva resistència. L'aplicació racional dels processos de soldadura pot millorar significativament la resistència estructural i l'estabilitat de les peces de xapa i és un component important de la tecnologia de processament de xapa. La selecció dels processos de soldadura ha de tenir en compte factors com ara les propietats del material, els requisits de soldadura i les condicions de processament.
5.Processos de tractament superficial
El tractament superficial és l'últim pas en el processament de la xapa. Processa la superfície dels productes de xapa per millorar-ne la resistència a la corrosió, l'estètica i la funcionalitat. Tot i que aquest procés no modifica directament la forma i la mida de les peces de xapa, té un impacte decisiu en la qualitat i el rendiment del producte. Els processos de tractament de superfícies poden donar als productes de xapa colors rics, bona textura i una excel·lent resistència a la corrosió, cosa que els permet mantenir un bon rendiment en diverses condicions ambientals.
Els processos comuns de tractament de superfícies en el processament de xapes inclouen polvorització, galvanoplastia, anodització i sorra. El recobriment per polvorització és el mètode de tractament de superfícies més comú, inclòs el recobriment en pols i la pintura. El recobriment en pols consisteix a adsorbir electrostàticament el recobriment en pols a la superfície de les peces de xapa, i després fondre i solidificar la pols mitjançant la cocció a -alta temperatura per formar un recobriment dur. El recobriment en pols té avantatges com ara el respecte al medi ambient, la resistència a la corrosió i una àmplia gamma de colors, i s'utilitza àmpliament en electrodomèstics, electrònica i armaris de comunicacions. La pintura utilitza recobriments líquids, que s'apliquen uniformement a la superfície de les peces de xapa mitjançant equips de polvorització, i després s'assequen per cocció o assecat natural per formar una capa protectora. La pintura pot aconseguir diversos colors i efectes segons sigui necessari, però no és tan respectuós amb el medi ambient com el recobriment en pols.
La galvanoplastia és un procés que diposita una capa de metall o aliatge a la superfície de les peces de xapa mitjançant electròlisi per millorar la seva resistència a la corrosió, conductivitat o propietats decoratives. Les capes de galvanoplastia habituals inclouen el zincat, el cromat i el niquelat. La galvanoplastia és especialment adequada per a peces de xapa que requereixen una alta resistència a la corrosió, com ara peces d'automòbils i connectors electrònics. L'anodització s'utilitza principalment per a peces de xapa d'alumini i aliatge d'alumini, formant una pel·lícula d'òxid densa a la superfície d'alumini mitjançant mètodes electroquímics, millorant la seva resistència a la corrosió i al desgast. L'anodització pot aconseguir diversos efectes de color i és un mètode important per al tractament superficial dels productes d'alumini.
L'extracció de sorra utilitza un corrent de sorra{0}}d'alta velocitat per impactar la superfície de les peces de xapa, creant una textura superficial uniforme i millorant la qualitat de la superfície. El sorra no només millora l'aspecte de les peces de xapa sinó que també millora l'adhesió dels recobriments posteriors. El chorro de sorra es divideix en sorra sec i humit. El sorra en sec és més eficient, però pot generar contaminació per pols; El sorra humit és més respectuós amb el medi ambient però més car. A més dels processos anteriors, el processament de la xapa també inclou la fosfatació, la passivació, el polit i el trefilatge, cadascun amb les seves característiques úniques i l'abast aplicable.
Això conclou el nostre intercanvi d'informació rellevant sobre tecnologies de processament de xapa. La selecció i aplicació de tecnologies de processament de xapa requereix una consideració exhaustiva de diversos factors, inclosos els requisits del producte, les propietats del material, el volum de producció i el control de costos. Una selecció de processos raonable pot millorar la qualitat del producte, reduir els costos de producció i millorar la competitivitat de l'empresa. La innovació i el desenvolupament de les tecnologies de processament de xapes impulsaran el progrés de tota la indústria manufacturera, proporcionant més productes de xapa de -alt rendiment i alta-qualitat per a diverses indústries.
