Blacha

ZginanieEdit

Równanie pozwalające oszacować maksymalną siłę zginającą to,

F max = k T L t 2 W {{displaystyle F_{text{max}}=k{{TLt^{2}}{W}}} gdzie k jest współczynnikiem uwzględniającym kilka parametrów, w tym tarcie. T to wytrzymałość metalu na rozciąganie. L i t są odpowiednio długością i grubością blachy. Zmienna W to szerokość otwarta matrycy typu V lub matrycy do wycierania.

Zwijanie

Proces curlingu jest stosowany do formowania krawędzi na pierścieniu. Proces ten jest wykorzystywany do usuwania ostrych krawędzi. Zwiększa on również moment bezwładności w pobliżu zwiniętego końca.Flare/burr powinien być odwrócony od matrycy. Jest on używany do zwijania materiału o określonej grubości. Stal narzędziowa jest zwykle używana ze względu na ilość zużycia dokonanego przez operację.

OdkrawanieEdit

Jest to proces obróbki metali polegający na usuwaniu krzywizny, poziomego wygięcia, z materiału w kształcie taśmy. Może być wykonywany na odcinku o skończonej długości lub w kręgach. Przypomina spłaszczanie procesu poziomowania, ale na odkształconej krawędzi.

Głębokie tłoczenieEdit

Ciągnienie jest procesem formowania, w którym metal jest rozciągany nad formą lub matrycą. W głębokim tłoczeniu głębokość wykonywanej części jest większa niż połowa jej średnicy. Głębokie tłoczenie jest stosowane do produkcji samochodowych zbiorników paliwa, zlewów kuchennych, dwuczęściowych puszek aluminiowych itp. Głębokie tłoczenie jest zazwyczaj wykonywane w wielu etapach zwanych redukcjami. Im większa głębokość, tym więcej redukcji jest wymaganych. Głębokie tłoczenie może być również wykonane z mniejszą liczbą redukcji poprzez ogrzewanie przedmiotu obrabianego, na przykład w produkcji zlewów.

W wielu przypadkach materiał jest walcowany na walcowni w obu kierunkach, aby pomóc w głębokim tłoczeniu. Prowadzi to do bardziej jednolitej struktury ziarna, która ogranicza rozrywanie i jest określana jako „jakość ciągnięcia” materiału.

RozwijanieEdit

Rozwijanie jest procesem cięcia lub tłoczenia szczelin w naprzemiennym wzorze, podobnie jak w przypadku wiązania blejtramu w murze, a następnie rozciągania arkusza otwartego w sposób przypominający akordeon. Jest on stosowany w aplikacjach, gdzie przepływ powietrza i wody są pożądane, jak również, gdy lekka waga jest pożądana kosztem stałej płaskiej powierzchni. Podobny proces jest wykorzystywany w innych materiałach, takich jak papier, do tworzenia taniego papieru pakowego o lepszych właściwościach nośnych niż sam papier płaski.

Zszywanie i łączenieEdit

Hemming to proces składania krawędzi blachy na siebie w celu wzmocnienia tej krawędzi. Zszywanie jest procesem składania dwóch arkuszy metalu razem w celu utworzenia połączenia.

HydroformowanieEdit

Hydroformowanie to proces, który jest analogiczny do głębokiego tłoczenia, w którym część jest formowana przez rozciąganie półwyrobu nad stacjonarną matrycą. Wymagana siła jest generowana przez bezpośrednie zastosowanie bardzo wysokiego ciśnienia hydrostatycznego do przedmiotu obrabianego lub do pęcherza, który jest w kontakcie z przedmiotem obrabianym, a nie przez ruchomą część matrycy w prasie mechanicznej lub hydraulicznej. W przeciwieństwie do głębokiego tłoczenia, hydroformowanie zwykle nie obejmuje redukcji ciągnienia – element jest formowany w jednym etapie.

Przyrostowe formowanie arkuszyEdit

Przyrostowe formowanie arkuszy lub proces formowania ISF jest zasadniczo procesem obróbki blachy lub formowania blachy. W tym przypadku blacha jest formowana do ostatecznego kształtu przez serię procesów, w których w każdej serii można dokonać niewielkiego odkształcenia przyrostowego.

PrasowanieEdit

Prasowanie jest procesem obróbki lub formowania blach. Powoduje on równomierne rozrzedzenie obrabianego przedmiotu w określonym obszarze. Jest to bardzo przydatny proces. Stosuje się go do produkcji części o jednolitej grubości ścianki z wysokim stosunkiem wysokości do średnicy.Stosuje się go w produkcji aluminiowych puszek do napojów.

Cięcie laseroweEdit

Blacha może być cięta na różne sposoby, od narzędzi ręcznych zwanych nożycami do cyny, aż po bardzo duże nożyce o dużej mocy. Wraz z postępem technologicznym, cięcie blachy stało się możliwe dzięki zastosowaniu komputerów do precyzyjnego cięcia. Wiele operacji cięcia blachy opiera się na sterowanym numerycznie (CNC) wycinaniu laserowym lub wielonarzędziowej wykrawarce CNC.

CNC laser polega na przesuwaniu zespołu soczewek przenoszących wiązkę światła laserowego nad powierzchnią metalu. Tlen, azot lub powietrze są podawane przez tę samą dyszę, z której wychodzi wiązka laserowa. Metal jest podgrzewany i spalany przez wiązkę lasera, co powoduje cięcie blachy. Jakość krawędzi może być lustrzanie gładka i można uzyskać dokładność około 0,1 mm (0,0039 cala). Szybkość cięcia cienkiej blachy o grubości 1,2 mm (0,047 cala) może wynosić nawet 25 m (82 stopy) na minutę. Większość systemów do cięcia laserowego wykorzystuje źródło laserowe oparte na CO2 o długości fali około 10 µm; niektóre nowsze systemy wykorzystują laser oparty na YAG o długości fali około 1 µm.

Obróbka fotochemicznaEdit

Obróbka fotochemiczna, znana również jako fototrawienie, jest ściśle kontrolowanym procesem korozji, który jest stosowany do wytwarzania złożonych części metalowych z blachy z bardzo drobnymi szczegółami. Proces fototrawienia obejmuje nakładanie polimeru światłoczułego na surową blachę metalową. Używając zaprojektowanych przez CAD fotonarzędzi jako szablonów, metal jest wystawiany na działanie światła UV, aby pozostawić wzór projektu, który jest rozwijany i wytrawiany z blachy.

PerforowanieEdit

Perforowanie to proces cięcia, który wykrawa wiele małych otworów blisko siebie w płaskim przedmiocie obrabianym. Blacha perforowana jest wykorzystywana do produkcji szerokiej gamy narzędzi do cięcia powierzchniowego, takich jak surform.

Formowanie na prasach krawędziowychEdit

Jest to forma gięcia stosowana do produkcji długich, cienkich części z blachy. Maszyna, która zgina metal, nazywana jest prasą krawędziową. W dolnej części prasy znajduje się rowek w kształcie litery V zwany matrycą. W górnej części prasy znajduje się stempel, który wciska blachę w dół do matrycy w kształcie litery V, powodując jej zginanie. Istnieje kilka technik, ale najbardziej powszechną nowoczesną metodą jest „gięcie powietrzne”. W tym przypadku matryca ma ostrzejszy kąt niż wymagane zgięcie (zazwyczaj 85 stopni dla zgięcia 90 stopni), a górne narzędzie jest precyzyjnie kontrolowane w swoim skoku, aby popchnąć metal w dół wymaganej ilości, aby zgiąć go przez 90 stopni. Zazwyczaj maszyna ogólnego przeznaczenia ma dostępną siłę gięcia wynoszącą około 25 ton na metr długości. Szerokość otwarcia dolnej matrycy jest zazwyczaj 8 do 10 razy większa od grubości giętego metalu (na przykład, materiał o grubości 5 mm może być gięty w matrycy o średnicy 40 mm). Wewnętrzny promień gięcia uformowanego w metalu nie jest określany przez promień górnego narzędzia, ale przez szerokość dolnej matrycy. Zazwyczaj promień wewnętrzny jest równy 1/6 szerokości V stosowanej w procesie formowania.

Prasa ma zwykle jakiś rodzaj tylnego miernika do pozycjonowania głębokości gięcia wzdłuż obrabianego przedmiotu. Przymiar tylny może być sterowany komputerowo, aby umożliwić operatorowi wykonanie serii zgięć w elemencie z dużą dokładnością. Proste maszyny kontrolują tylko ogranicznik, bardziej zaawansowane maszyny kontrolują pozycję i kąt ogranicznika, jego wysokość oraz pozycję dwóch kołków referencyjnych używanych do lokalizacji materiału. Maszyna może również rejestrować dokładną pozycję i nacisk wymagany dla każdej operacji gięcia, aby umożliwić operatorowi osiągnięcie idealnego zgięcia 90 stopni w różnych operacjach na części.

WykrawanieEdit

Wykrawanie odbywa się poprzez umieszczenie arkusza materiału metalowego pomiędzy stemplami i matrycą zamontowaną w prasie. Stempel i matryca wykonane są z hartowanej stali i mają ten sam kształt. Stempel jest tak dobrany, aby bardzo dokładnie pasował do matrycy. Prasa dociska stempel do matrycy z odpowiednią siłą, aby wyciąć otwór w materiale. W niektórych przypadkach stempel i matryca „zagnieżdżają się” razem tworząc wgłębienie w materiale. W tłoczeniu progresywnym, zwój materiału jest doprowadzany do długiego zestawu matrycy/punktora z wieloma etapami. Wiele otworów o prostym kształcie może być produkowanych w jednym etapie, ale skomplikowane otwory są tworzone w wielu etapach. W końcowym etapie, część jest wybijana bez „wstęgi”.

Typowy wykrojnik rewolwerowy CNC ma do wyboru do 60 narzędzi w „rewolwerze”, który może być obracany, aby doprowadzić dowolne narzędzie do pozycji wykrawania. Prosty kształt (np. kwadrat, koło lub sześciokąt) jest wycinany bezpośrednio z arkusza. Złożony kształt może być wycięty poprzez wykonanie wielu kwadratowych lub zaokrąglonych cięć na obwodzie. Wykrojnik jest mniej elastyczny niż laser przy wycinaniu złożonych kształtów, ale szybszy przy powtarzających się kształtach (np. kratka klimatyzatora). Wykrojnik CNC może osiągnąć 600 uderzeń na minutę.

Typowy element (taki jak bok obudowy komputera) może zostać wycięty z wysoką precyzją z czystego arkusza w czasie poniżej 15 sekund przez prasę lub laserową maszynę CNC.

Formowanie rolkoweEdit

Ciągła operacja gięcia do produkcji profili otwartych lub rur spawanych o dużych długościach lub w dużych ilościach.

RollingEdit

Rolowanie to proces obróbki lub formowania metalu. W tej metodzie materiał przechodzi przez jedną lub więcej par rolek w celu zmniejszenia grubości. Stosuje się ją w celu ujednolicenia grubości. Jest klasyfikowana w zależności od temperatury walcowania:

1. walcowanie na gorąco: w tej temperaturze jest powyżej temperatury rekrystalizacji.

2. walcowanie na zimno: W tej temperaturze jest poniżej temperatury rekrystalizacji.

3. Walcowanie na ciepło: W tej temperaturze jest stosowana pomiędzy walcowaniem na gorąco i walcowaniem na zimno.

Walcowanie

Wyoblanie jest stosowane do wytwarzania części rurowych (osiowo-symetrycznych) poprzez przymocowanie kawałka blachy do obracającej się formy (trzpienia). Rolki lub sztywne narzędzia dociskają materiał do formy, rozciągając go, aż materiał przyjmie kształt formy. Obracanie jest wykorzystywane do produkcji obudów silników rakietowych, stożków czołowych rakiet, anten satelitarnych i metalowych lejków kuchennych.

TłoczenieEdit

Tłoczenie obejmuje różnorodne operacje, takie jak wykrawanie, wykrawanie, tłoczenie, gięcie, kołnierzowanie i wytłaczanie; proste lub złożone kształty mogą być formowane przy dużych szybkościach produkcji; koszty oprzyrządowania i sprzętu mogą być wysokie, ale koszty pracy są niskie.

Alternatywnie, pokrewne techniki repoussé i chasing mają niskie koszty narzędzi i sprzętu, ale wysokie koszty pracy.

Cięcie strumieniem wodyEdit

Cięcie strumieniem wody, znane również jako strumień wody, jest narzędziem zdolnym do kontrolowanej erozji w metalu lub innych materiałach przy użyciu strumienia wody o dużej prędkości i ciśnieniu lub mieszaniny wody i substancji ściernej.

KołowanieEdit

Proces używania koła angielskiego nazywany jest wheelingiem. Jest to zasadniczo proces obróbki metalu lub formowania metalu. Koło angielskie jest używane przez rzemieślnika do formowania krzywych złożonych z płaskiego arkusza metalu z aluminium lub stali. Jest to kosztowne, ponieważ wymagana jest wysoko wykwalifikowana siła robocza. Może produkować różne panele tą samą metodą. Prasa tłocząca jest używana do produkcji dużych ilości sztuk.