Herstellung von Blechen
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Was ist Blechverarbeitung?
Die Blechverarbeitung ist eine Konstruktionstechnik, bei der kaltgeformter Stahl geschnitten, gebogen und montiert wird, um robuste Strukturen zu schaffen. Sie ermöglicht eine Präzisionsfertigung, die dauerhafte und flexible Baulösungen ermöglicht.
Zu den gängigen Verfahren gehören:
Laserschneiden: Genauigkeit von ±0,1 mm, geeignet für komplexe Konturbearbeitung
CNC Biegen: Mindestbiegeradius ≥ Materialdicke, um Rissbildung zu vermeiden
Schweißen/Nieten: AWS D1.1 Schweißnormen gewährleisten strukturelle Festigkeit
Material für die Herstellung von Blechen
Die Materialauswahl spielt eine Schlüsselrolle bei Blechfertigungda sie sich direkt auf die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Herstellbarkeit auswirkt. Verschiedene Metalle bieten unterschiedliche mechanische Eigenschaften, die sie für bestimmte strukturelle und funktionale Anforderungen geeignet machen. Die nachstehende Tabelle gibt einen Überblick über häufig verwendete Blechwerkstoffe und ihre typischen Anwendungsszenarien.
| STAHLAUSFÜHRUNG | ZUGFESTIGKEIT (MPA) | STRECKGRENZE (MPA) | DEHNUNG (%) | TYPISCHE ANWENDUNGSSZENARIEN |
|---|---|---|---|---|
| SPCC Kaltgewalzter Stahl | 320-400 | 180-250 | 28 | Elektrische Schaltschränke, Gerätegehäuse |
| Q235 | 375-500 | 235 | 26 | Strukturelle Gebäudeunterstützung |
| A36 | 400-550 | 250 | 20 | Stützpunkte für schwere Maschinen |
| ROSTFREIER STAHL | SALZSPRÜHNEBELTEST | HÄRTE (HV) | SCHWEISSBARKEIT | TYPISCHE ANWENDUNGSSZENARIEN |
| 304 | 5000 Stunden kein Rotrost | 150 | Ausgezeichnet | Rahmen für medizinische Geräte |
| 316 | 10000 Stunden kein Rotrost | 160 | Gut | Schiffsbauwerke |
| 430 | 3000 Stunden kein Rotrost | 180 | Mittel | Unterstützung für Küchengeräte |
| ALUMINIUM-LEGIERUNG | DICHTE (G/CM³) | ZUGFESTIGKEIT (MPA) | OBERFLÄCHENBEHANDLUNG | TYPISCHE ANWENDUNGSSZENARIEN |
| 6061-T6 | 2.7 | 310 | Eloxieren | Gehäuse für elektronische Geräte |
| 5052-H32 | 2.68 | 230 | Sprühen | Schiffsdeckgerüste |
| 3003-H14 | 2.73 | 150 | Elektrophorese | Dekorative Rahmenelemente |
Leitfaden für die Blechverarbeitung:
Die Blechfertigung umfasst mehrere Verarbeitungsschritte, und es kann zu Qualitätsproblemen kommen, wenn Ausrüstung, Materialien oder Prozessparameter nicht ordnungsgemäß kontrolliert werden. Das Verständnis für häufige Probleme und ihre Ursachen trägt zur Verbesserung der Produktionsgenauigkeit und Gesamteffizienz bei. In der nachstehenden Tabelle sind typische Probleme bei der Blechverarbeitung sowie deren Ursachen und empfohlene Lösungen aufgeführt.
| GEMEINSAME ANGELEGENHEITEN | URSACHEN | LÖSUNGEN |
|---|---|---|
| Ungenaues Schneiden | Unzureichende Präzision der Schneidegeräte, instabile Fixierung der Platte, etc. | Überprüfen und Einstellen der Schneidausrüstung, Sicherstellen einer stabilen Fixierung der Platte. |
| Maßabweichung bei der Umformung | Verschlissene Formen von Biegemaschinen oder Stempeln, ungleichmäßige Blechdicke usw. | Verschlissene Formen austauschen, die Dicke der Platte prüfen und anpassen. |
| Schweißtechnische Mängel | Unsachgemäße Einstellung der Schweißparameter, schlechte Qualität des Schweißmaterials, usw. | Anpassung der Schweißparameter, Ersatz durch hochwertige Schweißmaterialien. |
| Schlechte Oberflächenbehandlung | Unsachgemäße Auswahl von Oberflächenbehandlungsverfahren, unsachgemäße Bedienung während der Behandlung usw. | Wählen Sie geeignete Oberflächenbehandlungsverfahren und arbeiten Sie streng nach den Prozessanforderungen. |
Fähigkeit zur Herstellung von Blechen:
| ITEM | SPEZIFIKATION |
|---|---|
| KERNPARAMETER | Positioniergenauigkeit ±0,03mm, Schnittgeschwindigkeit bis zu 8m/min (für 1mm Edelstahl) |
| MAXIMALE BIEGELÄNGE | 3100mm, Winkelgenauigkeit ±0,1° |
| PRODUKTIONSKAPAZITÄT | Monatliche Produktion von 80.000 Präzisions-Blechteilen, Fehlerquote bei Rahmen für medizinische Geräte < 1% |
| MATERIALVERTRÄGLICHKEIT | Geeignet für spezielle Materialien wie Aluminium, Kupfer, Titanlegierungen usw. |
Vorteile der Blechbearbeitung
Hochpräzise Fertigung
Die Laserschnitt-Toleranzen liegen innerhalb von ±0,1 mm, und die Wiederholbarkeit des Biegewinkels erreicht ±0,5°, wodurch die Anforderungen der Luft- und Raumfahrt erfüllt werden (z. B. Toleranz der Befestigungslöcher für den Flugzeugsitzrahmen ≤0,2 mm).
Optimierte Materialausnutzung
Die verschachtelte Setztechnik erhöht die Materialausnutzung von 60% beim herkömmlichen Stanzen auf 92%. Diese Technologie hat dazu geführt, dass bei einem Projekt für ein neues Batteriefach 1,2 Millionen Yuan an jährlichen Materialkosten eingespart werden konnten.
Schnelle Iteration
Die Zykluszeit von der 3D-Konstruktion bis zur Lieferung des Musters beträgt weniger als 72 Stunden und ist damit 80% kürzer als die herkömmliche Formenentwicklung, was sie ideal für die schnelle Validierung von Automobilprototypen macht.
Leichte Struktur
Der Rahmen aus einer Aluminiumlegierung, der mit einer topologischen Optimierung entworfen wurde, ist 40% leichter als eine Stahlstruktur, während er durch die Rippenkonstruktion eine vergleichbare Steifigkeit beibehält (z. B. eine Erhöhung der Tragfähigkeit eines Drohnenrahmens um 25%).
Umweltverträglich
Das Pulverbeschichtungsverfahren reduziert die VOC-Emissionen um 90% im Vergleich zu lösungsmittelbasierten Beschichtungen, und die Rückgewinnungsrate von Metallschrott übersteigt 95%, was den EU CEP-Umweltstandards entspricht.
Anwendung der Blechverarbeitung
Automobilindustrie: Der Karosserierahmen des Tesla Model 3 besteht aus einer 5-Serien-Aluminiumlegierung mit lasergeschweißten Schweißnähten, die bis zu 150 Meter lang sind und das Gewicht des Fahrzeugs um 180 kg reduzieren.
Architektonische Vorhangfassaden: Der Stützrahmen der Vorhangfassade des Gebäudes besteht aus einer 6061-T6-Aluminiumlegierung mit einer Einzellänge von 12 Metern und einem Geradheitsfehler von ≤ 2 mm.
Elektronische Ausrüstung: Für die Schränke der Signalbasisstationen wird verzinkter Stahl (SGCC) mit einer Pulverbeschichtung verwendet, der eine Schutzart von IP65 und einen stabilen Betrieb in einem Temperaturbereich von -40°C bis 70°C gewährleistet.
Medizinische Ausrüstung: Der 316L-Edelstahlrahmen hat eine Oberflächenrauhigkeit von Ra ≤ 0,8 μm, ist bei 134°C sterilisierbar und erfüllt die ISO 10993 Biokompatibilitätsnormen.
FAQ zur Blechverarbeitung
Wie kann man Verformungen beim Schweißen von Edelstahl beheben?
Verwenden Sie das gepulste Laserschweißen mit einer Breite der Wärmeeinflusszone von weniger als 0,1 mm.
Schweißen Sie von der Mitte aus nach außen und verwenden Sie dabei Vorrichtungen zur Sicherung.
Nach dem Schweißen ist ein Spannungsarmglühen bei niedriger Temperatur (300°C für 1 Stunde) durchzuführen.
Ursachen und Präventivmaßnahmen für Risse in Aluminiumlegierungen nach dem Biegen.
Das Material befindet sich im T6-Alterungszustand, was zu einer unzureichenden Plastizität führt.
Der Biegeradius ist kleiner als die Materialstärke (z. B. erfordert ein 1 mm dicker 6061 T6 einen Biegeradius von ≥1,5 mm).
Vorbeugende Maßnahmen:
Verwenden Sie O- oder H32-geglühtes Material.
Führen Sie vor dem Biegen ein lokales Glühen durch (Temperatur 410°C ± 10°C).
Wie lässt sich die Haftung von Oberflächenbeschichtungen auf Blechteilen verbessern?
Sandstrahlen: Aluminiumoxid-Sand mit 80 Maschen, Druck 0,3 MPa
Phosphatierung: Zinkphosphatschichtdicke 5-8 μm, Korrosionsbeständigkeit ≥ 500 Stunden
Sprühen: Pulverbeschichtungsdicke 60-80 μm, Aushärtungstemperatur 180°C x 20 Minuten
Standsicherheitsnachweis für weitgespannte Rahmen (>6 m)?
Verwenden Sie einen C-Querschnitt aus Stahl + Bewehrung, um das Trägheitsmoment um 30% zu erhöhen.
Stützen in Abständen ≤ 1,5 m anbringen und Durchbiegung auf L/200 (L = Spannweite) kontrollieren
Verwendung von hochfestem Stahl Q355B, Streckgrenze ≥ 355 MPa
Wie kann man die Kosten für Blechrahmen kontrollieren?
Standardisierung der Materialstärke (z. B. Verwendung von 1,2 mm und 2,0 mm Stärke im selben Produkt)
Modulare Bauweise zur Verringerung der Variation der Teilenummern durch 30%
Umstellung der Massenproduktion auf das Folgeverbundstanzverfahren, wodurch die Bearbeitungszeit für ein einzelnes Stück auf 15 Sekunden reduziert wird
