No quadro geral da indústria manufatureira,chapa metálicaO processamento é como um pincel hábil, delineando trabalhos de várias formas e funções em chapas finas de metal. De chapas metálicas simples a invólucros de equipamentos mecânicos complexos, a fabricação de chapas metálicas usa seu artesanato e tecnologia exclusivos para transformar materiais metálicos comuns em peças de produtos práticas e bonitas. EntãoComo funciona a fabricação de chapas metálicas?Este artigo irá levá-lo a explorar os mistérios deste campo em profundidade, revelando comochapa metálicapassa por uma série de operações delicadas, como corte, estampagem, dobra e soldagem, e eventualmente se torna uma parte indispensável de nossas vidas diárias.
O que é fabricação de chapas metálicas?
Fabricação de chapas metálicasé simplesmente um processo de processamento de chapas metálicas. Abrange uma série de processos, desde simples cisalhamento e corte até estampagem complexa, dobra, soldagem, etc., com o objetivo de moldar chapas metálicas em formas e tamanhos específicos que atendam às necessidades do cliente e aos requisitos de design.
Quais são as vantagens da fabricação de chapas metálicas?
A fabricação de chapas metálicas inclui uma variedade de técnicas que oferecem muitos benefícios. As peças finais têm espessura de parede uniforme com propriedades mecânicas notáveis. A seguir estão alguns dos principaisVantagens da fabricação de chapas metálicas
1. Precisão e eficiência
A precisão e a eficiência da fabricação de chapas metálicas são excelentes. É adequado para a produção de protótipos e peças de uso final. Além disso, é fundamental entender que a maioria das técnicas de chapa metálica são automatizadas. O uso de software CAD e usinagem CNC elimina erros humanos. Como resultado, os produtos finais geralmente apresentam poucas ou nenhuma deformação.
2. Versatilidade
O processo de fabricação de chapas metálicas usa uma variedade de técnicas e ferramentas. Isso facilita a escolha do método mais adequado para o seu projeto. Além disso, a fabricação de peças metálicas não limita os materiais que podem ser usados. Existem mais de mil metais compatíveis. No entanto, a aplicação da peça final influenciará o material que você usa.
3. Produção de alta capacidade a baixo custo
Com a fabricação de chapas metálicas, pode-se atingir uma capacidade de produção igual às demandas do mercado. Embora o custo inicial possa ser alto e o tempo de configuração possa ser longo, ele melhora quando a produção começa. Quanto mais peças produzidas, mais dinheiro se economiza.
4. Fabricação de componentes leves
A fabricação de chapas metálicas produz peças leves, mas duráveis. A excelente relação peso-resistência os torna úteis na fabricação de peças automotivas e aeroespaciais. Em última análise, reduz os custos de fabricação e melhora a eficiência de combustível.
5. Projetos personalizados
A fabricação de chapas metálicas pode ser usada para criar designs inovadores para construir peças personalizadas e exclusivas. É flexível e transforma facilmente chapas metálicas em peças personalizadas e esteticamente agradáveis. O fabricante de chapas metálicas pode apresentar ideias inovadoras e produzir produtos personalizados funcionais.
Quais materiais são usados na fabricação de chapas metálicas?
1. Aço inoxidável
Os tipos de materiais de aço inoxidável para fabricação e design de chapas metálicas são duráveis, econômicos e têm excelente resistência mecânica.
2. Cobre
Embora o cobre seja caro, sua excelente durabilidade, propriedades térmicas e resistência química o tornam um tipo popular de material para peças de chapa metálica fabricadas.
3. Alumínio
O alumínio é uma excelente escolha para o projeto de fabricação de chapas metálicas quando uma relação resistência-peso efetiva é uma prioridade.
4. Latão
O latão é uma liga de cobre e zinco, o que indica suas propriedades combinadas de dureza e resistência à corrosão.
5. Aço pré-chapeado
O aço pré-chapeado é semelhante ao aço comum, exceto que passou por revestimento com outro metal, geralmente zinco. Portanto, aumentou a resistência à corrosão e pode suportar intempéries.
Que tipos de chapa metálica são comumente usados?
Placa de alumínio
chapa de alumíniosão amplamente utilizados na indústria de manufatura devido à sua alta relação resistência-peso e resistência à corrosão inerente, atendendo à maioria das aplicações. Na fabricação de chapas de alumínio, geralmente o grau Al1100 tem forte resistência à corrosão e fácil conformabilidade. Possui alta condutividade térmica e elétrica, tornando-o adequado para uso em linhas de transmissão ou rede. O grau 3003 é uma liga de resistência média com boa conformabilidade usada em trocadores de calor e panelas. Dos graus 5052 e 6061, o primeiro é mais comum na fabricação de chapas metálicas devido à sua resistência, conformabilidade, soldabilidade e resistência à corrosão. O grau 6061 é uma liga estrutural usada em aplicações de extrusão e alta resistência, como estruturas de caminhões e navios.
Chapa galvanizada
A camada galvanizada na superfície dochapa galvanizadapode efetivamente impedir que a chapa de aço enferruje, prolongar sua vida útil, reter as propriedades mecânicas da chapa de aço laminada a frio e ter alta resistência. A superfície é plana e lisa, adequada para ocasiões em que a aparência é necessária, o preço é relativamente moderado e a relação preço-desempenho é alta. Frequentemente usado na indústria da construção, indústria automotiva, eletrodomésticos, etc.
Placa de metal de cobre/latão
O cobre é um excelente condutor, e o latão (liga de cobre-zinco) também tem boa condutividade elétrica e térmica e é fácil de cortar, estampar e soldar. O latão tem melhor resistência à corrosão do que o cobre puro. Devido às suas diferentes propriedades, o cobre e o latão têm seus próprios usos. O latão com baixo teor de zinco é fácil de formar, soldar e soldar a frio. O alto teor de zinco da chapa de cobre permite que ela desenvolva uma camada de óxido ou pátina que não continuará a corroer e fornecer a aparência desejada em aplicações como construção e produtos de consumo.
Placa de metal de titânio
As chapas metálicas de titânio podem ser definidas como chapas finas e planas de titânio, um metal conhecido por sua alta relação resistência-peso e alta resistência à corrosão. Essas chapas são produzidas por meio de processos como laminação a quente, laminação a frio ou métodos de metalurgia do pó. As chapas metálicas de titânio são amplamente utilizadas nas indústrias aeroespacial, automotiva, médica e marítima e suas propriedades são muito apreciadas. Devido à sua alta resistência, resistência a altas temperaturas e compatibilidade com o corpo humano, é utilizado na produção de produtos como estruturas de aeronaves, peças de motores, implantes humanos e produtos marítimos.
Como funciona a fabricação de chapas metálicas?
1.design
A fase de design é onde as bases para o projeto são lançadas. Os designers normalmente criam um esboço inicial ou modelo 2D/3D de um produto, o que pode ser feito usando software de design auxiliado por computador (CAD) ou à mão. Listar fatores importantes, como o uso pretendido do produto, dimensões e tolerâncias necessárias e quaisquer materiais ou acabamentos específicos necessários antes do início da produção.
2. corte
O corte a laser costuma ser a primeira etapa do processo de fabricação. O corte a laser é um dos métodos mais precisos de corte de chapas metálicas devido à capacidade do laser de seguir o design programado e cortar o material com precisão.
3. flexão
Use equipamentos como uma máquina de dobra ouMáquina de dobra CNCpara dobrar as peças de chapa metálica cortadas. De acordo com os requisitos do projeto, selecione o molde de dobra e o ângulo de dobra apropriados para garantir que a área de dobra seja lisa e sem rachaduras. Para peças que requerem dobra local, como cantos ou áreas com formatos especiais, são necessárias operações finas para garantir a precisão da dobra e a qualidade da aparência.
4. formação
O processo de conformação dobra ou deforma os materiais na forma desejada. Ao contrário do corte (redução de material), a modelagem realmente remodela o material sem reduzir sua massa.
5. soldagem
Há uma variedade de técnicas de soldagem disponíveis para trabalhar com chapas metálicas, incluindo soldagem MIG, soldagem TIG, soldagem MIG robótica e soldagem a ponto.
Soldagem a gás inerte de metal (MIG): Esta é uma opção de soldagem tipicamente rápida que é mais adequada para materiais mais espessos.
Soldagem a gás inerte de tungstênio (TIG): Fornece melhor controle e precisão do que o MIG. Melhor para materiais mais finos. Você também pode vê-lo referido como soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW).
Soldagem MIG robótica: Esta é uma versão automatizada da soldagem MIG mais tradicional.
Soldagem a ponto: Este é o processo de acompanhamento do processo de soldagem por resistência.
6. acabamento
O acabamento é a etapa final na preparação de um produto de metal e o torna mais resistente à corrosão, adicionando outra camada de durabilidade. Também ajuda a tornar a superfície mais esteticamente agradável. Os trabalhos comuns incluem tratamento de superfície, polimento e revestimento em pó com cores opcionais, anodização, passivação e muito mais.
7. teste
Realize inspeções de qualidade abrangentes em produtos de chapa metálica processados, incluindo medição dimensional, inspeção de aparência, teste de desempenho e outros aspectos. Garantir que os produtos atendam aos requisitos de design e padrões de qualidade.
8. Pacote
Os produtos que foram processados e inspecionados devem ser devidamente embalados para evitar danos durante o transporte e armazenamento. Durante o processo de embalagem, deve-se prestar atenção às medidas de fixação e proteção do produto para garantir que o produto chegue ao cliente com segurança.
Quais são as técnicas usadas na dobra de chapas metálicas?
Comumdobra de chapa metálica As tecnologias incluem principalmente:
1. Dobragem manual
Se você não tiver uma dobradeira de prensa, dobrar a chapa de metal também é uma opção. Primeiro, você precisa calcular a tolerância à flexão da chapa com base no tipo de metal usado. Em seguida, marque as linhas de dobra com um marcador e corte a folha no tamanho certo. Coloque a placa firmemente nos grampos do torno, usando o bloco de madeira como referência para a forma ou ângulo para dobrar a placa. Em seguida, bata levemente na folha com um martelo de madeira até que o metal se deforme. Este método é recomendado apenas para folhas de até 2 mm de espessura, pois folhas mais grossas podem quebrar. Embora manualdobra de chapa metálicaé um método simples e rápido, não garante o nível de qualidade e precisão que uma prensa dobradeira pode oferecer. Para chapas mais grossas ou dobras mais complexas, recomenda-se o uso de uma dobradeira para evitar a quebra da chapa.
2. máquina de dobra
As dobradeiras são essenciais para a fabricação de estruturas envolvendo a fabricação de chapas metálicas. Eladobra de chapa metálica perfurando-os na forma correta em um molde. A máquina pode dobrar painéis de até 20 mm de espessura. Existem dois tipos de máquinas de dobra: máquinas de dobra mecânicas e máquinas de dobra hidráulicas. Usando uma prensa dobradeira, você pode fazer curvas em forma de V ou U. Uma dobra em V (curva em V) é formada quando o metal é estampado na forma de uma matriz. Esta dobra só pode ser feita com chapas que não tenham mais de 2 mm de espessura. A dobra a ar também pode ser feita usando uma prensa dobradeira, onde o punção apenas pressiona a folha no ângulo desejado, em vez de completamente na matriz. A dobradeira é uma ferramenta multifuncional que pode realizar várias dobras em chapas de diferentes espessuras.
3. Flexão a laser
A dobra a laser é uma tecnologia relativamente nova que depende da precisão do feixe de laser para produzir dobras de alta qualidade. A máquina de dobra a laser combina as vantagens das máquinas de corte e dobra a laser. Primeiro, um laser é usado para cortar a folha de metal na forma e tamanho desejados. Em seguida, o laser ainda é usado para aquecer a área da chapa a ser dobrada, tornando o metal mais dúctil, facilitando a dobra da chapa de metal. Depois que a chapa de metal é aquecida, uma dobradeira convencional realiza a dobra. Estedobrar chapas metálicasA tecnologia oferece várias vantagens, incluindo a capacidade de dobrar com rapidez e precisão e dobrar chapas muito grossas. Também pode dobrar em ângulos muito grandes sem o risco de deformação ou rachaduras da chapa.
Principais conclusões sobre a escolha da espessura do medidor de chapa metálica
Compreender a espessura do medidor de chapa metálica é fundamental para qualquer projeto. Não se trata apenas de escolher um número. Você precisa considerar vários fatores para garantir que suas peças se encaixem e funcionem conforme o esperado.
ChaveConclusões | ilustração |
Sistema de medidores | Números menores significam metal mais espesso. Mas os medidores variam de acordo com o material. Sempre verifique uma tabela de medidores para saber a espessura exata. |
Necessidades do Projeto | Pense em força, peso e resistência à corrosão. Medidores mais grossos oferecem mais resistência, mas podem adicionar peso. Para projetos ao ar livre, escolha um medidor que complemente a resistência natural do metal. |
Custo x Benefício | Lençóis mais grossos geralmente custam mais. Equilibre os custos de material com os requisitos do seu projeto. Às vezes, uma ligeira redução na espessura pode economizar dinheiro sem comprometer a qualidade. |
Disponibilidade de material | Verifique sempre o que seu fabricante tem em estoque. Projetar para medidores indisponíveis pode causar atrasos e custos extras. A comunicação aberta com seu fabricante pode ajudar a otimizar seu projeto. |
Escolher a espessura certa requer uma decisão informada. Considere resistência, peso, resistência à corrosão, custo e disponibilidade. Verifique com o fabricante se o material que você está usando é o mais adequado às suas necessidades. Alguns comunsGráfico de calibre de chapa metálica:
Estimar os custos de fabricação de chapas metálicas
No cenário de mercado altamente competitivo de hoje, uma compreensão abrangente da estrutura de custos da fabricação de chapas metálicas é a base fundamental para estabelecer uma estratégia de preços apropriada. O ciclo de produção de componentes de chapa metálica abrange todas as etapas principais, incluindo corte, dobra, laminação, estampagem e soldagem.
Estime os custos da matéria-prima
Precisamos decompor todo o ciclo de produção em várias unidades gerenciáveis e estimar essas unidades gerenciáveis uma a uma para estimar com mais precisão os custos associados a cada estágio. Nessa premissa, nosso foco deve estar no cálculo dos custos das matérias-primas. Considerando o volume do produto, a densidade do material e o custo específico do material, podemos fazer uma estimativa do custo da matéria-prima usando a seguinte fórmula:
Custo da matéria-prima = densidade volumétrica do material, custo do material (por kg)
Como exemplo ilustrativo da fórmula, assumindo uma densidade de 6,8 k g/dm3, um tamanho de placa de 700 x 300 mm, uma espessura de 1,5 mm e um custo de material de US$ 0,8 por quilograma, podemos calcular um valor de custo unitário de matéria-prima.
Custo de processamento mecânico
Não podemos ignorar o custo de processamento, considerando o custo por hora da máquina, o tempo de trabalho do ciclo e a eficiência de processamento do sistema. A fórmula para calcular o custo de usinagem é:
Eficiência / (custo por hora por unidade de tempo de ciclo) = custo de processamento
Por exemplo, se o tempo de ciclo for de 14 segundos, a eficiência for de 84,5% e o custo por hora for de US$ 78,8, podemos calcular o custo de processamento por unidade.
Custo total
O custo da matéria-prima e o custo de processamento são somados para obter uma unidade total de custo direto de produção. Através do cálculo repetido deste processo em diferentes estágios de produção, podemos compreender totalmente a estrutura de custos de todo o ciclo de produção e fornecer uma base sólida para o desenvolvimento de estratégias econômicas e de custo eficazes. Essa estimativa de custo detalhada desempenha um papel importante no desenvolvimento de planos de fabricação sustentáveis e estratégias de preços.
Fatores que afetam os custos de fabricação de chapas metálicas
Vários fatores são particularmente importantes na estimativa deFabricação de chapas metálicascustos que afetarão diretamente a economia e o custo final do projeto.
custo de material | O custo dos materiais usados no processamento de chapas metálicas representa grande parte do custo total. O custo de diferentes materiais varia muito, como aço inoxidável, liga de alumínio, aço carbono e outros materiais a preços diferentes. |
Processo de processamento | DiferenteFabricação de chapas metálicasOs processos afetarão o custo, como a complexidade e o consumo demorado de estampagem, soldagem, corte e outros processos afetarão o custo. |
Custo do equipamento | O custo de investimento do equipamento, maquinaria e ferramentas necessárias paraFabricação de chapas metálicastambém é um fator importante que afeta o custo. Equipamentos e ferramentas avançados podem aumentar a produtividade, mas também aumentarão os custos. |
Custos de mão de obra | O custo da mão de obra é uma parte importante doCusto de fabricação de chapas metálicas,incluindo os salários, treinamento e bem-estar de operadores, técnicos e gerentes. |
Requisitos de projeto | Os requisitos de design dos produtos afetarão diretamente a dificuldade e o custo do processamento. O design complexo requer mais tecnologia de processamento e precisão, aumentando assim o custo. |
Quantidade de compra | A produção em massa geralmente pode reduzir custos, porque o custo de materiais, mão de obra e equipamentos pode ser economizado por meio de efeitos de escala. |
Requisitos de qualidade | Produtos de alta qualidade geralmente exigem requisitos de processo e padrões de inspeção mais rígidos, o que pode aumentar os custos. |
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Perguntas frequentes
1. Qual é o processo de fabricação de chapas metálicas?
Primeiro, crie um esboço inicial ou modelo 2D/3D do produto, use a tecnologia de corte para cortar a placa de metal e, em seguida, use equipamentos como uma máquina de dobra, máquina de dobra CNC, etc. para dobrar as peças de chapa metálica cortadas. Dobre ou deforme o material na forma desejada de acordo com os desenhos, depois solde as placas de metal e, finalmente, classifique, teste e embale os produtos de metal.
2. Como podemos reduzir o custo de fabricação?
Para reduzir os custos de fabricação, concentre-se na seleção eficiente de materiais, simplifique os projetos para simplificar, adote a automação para tarefas repetitivas, otimize o uso de energia, gerencie a cadeia de suprimentos de forma eficaz, invista no treinamento dos funcionários, garanta um controle de qualidade rigoroso, explore as opções de reutilização e reciclagem e promova uma cultura de melhoria contínua. Essas estratégias contribuem coletivamente para a economia de custos sem comprometer a qualidade dos processos de fabricação e produtos finais.
3. Qual é o princípio de funcionamento da chapa metálica?
O princípio de funcionamento dechapa metálicaé principalmente produzir a forma e o tamanho necessários cortando, dobrando, perfurando e outros processos em chapas metálicas. A combinação e a aplicação racional dessas etapas do processo permitem que os produtos de chapa metálica sejam amplamente utilizados em automóveis, aeroespacial, equipamentos eletrônicos, construção e outros campos.
4. Como reduzir o custo de produção causado pelo fluxo do processo complexo?
Os processos existentes são revisados e otimizados para remover etapas desnecessárias. Introduzir automação e robótica para reduzir as operações manuais. Uso de equipamentos e ferramentas de processamento avançados para melhorar a eficiência da produção.
Resumo
Chapa metálicaé uma importante tecnologia de fabricação de metale é amplamente utilizado em muitos campos. Peças de chapa metálica de alta qualidade podem ser processadas por meio de projeto de engenharia preciso e produção de desenho, aquisição e corte rigorosos de materiais, dobra e montagem precisas e tratamento de superfície necessário. Durante o processo de fabricação, os procedimentos operacionais seguros devem ser rigorosamente seguidos para garantir a segurança pessoal e a segurança do equipamento. Espero que este artigo possa ajudar os leitores a entender melhor o processo e os pontos-chave da fabricação de chapas metálicas.
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Equipe Longsheng
Este artigo foi escrito por vários colaboradores de Longsheng. Longsheng é um recurso líder no setor manufatureiro, comUsinagem CNC,Fabricação de chapas metálicas,Impressão 3D,moldagem por injeção,Estampagem de metale muito mais.