Chế tạo kim loại tấm là một lĩnh vực sản xuất rộng rãi chuyển đổi phôi kim loại phẳng - thường có độ dày từ 0,5 mm đến 6 mm - thành các bộ phận và cụm ba chiều, chức năng thông qua một tập hợp tuần tự các quy trình loại bỏ và biến dạng vật liệu. Kỷ luật này làm nền tảng cho hầu hết mọi danh mục sản phẩm hữu hình trong ngành công nghiệp hiện đại, từ vỏ điện tử tiêu dùng và vỏ thiết bị phẫu thuật đến tủ phân phối điện, công cụ sản xuất chất bán dẫn và máy bán hàng tự động thông minh.
Không giống như đúc hoặc rèn, làm việc với kim loại nóng chảy hoặc bán rắn, chế tạo kim loại tấm bắt đầu với phôi cán rắn để bảo toàn cấu trúc hạt ban đầu của hợp kim. Điều này có nghĩa là các thành phần tấm chế tạo thường cung cấp tỷ lệ độ bền trên trọng lượng vượt trội so với các vật đúc tương đương với hình dạng giống hệt nhau - một đặc tính đặc biệt có giá trị trong các ứng dụng yêu cầu độ cứng của cấu trúc mà không bị phạt khối lượng.
Thị trường kim loại tấm toàn cầu đã phát triển đáng kể, được thúc đẩy bởi nhu cầu mở rộng trong lĩnh vực năng lượng, xây dựng nhà máy bán dẫn nhanh chóng và sự gia tăng của thiết bị tự động hóa bán lẻ và bán lẻ thông minh. Bộ phận sản xuất kim loại tấm của Chiết Giang Jiafeng phục vụ tất cả các ngành dọc này từ một cơ sở tích hợp đầy đủ duy nhất có diện tích 100.000 m² ở Gia Sơn, Chiết Giang - một trung tâm hậu cần chiến lược trong khu kinh tế Đồng bằng sông Dương Tử.
Hiệu suất cơ học, khả năng chống ăn mòn, khả năng gia công và chi phí cuối cùng của bất kỳ thành phần kim loại tấm nào được xác định trước tiên bằng cách lựa chọn vật liệu. Các kỹ sư phải cân độ bền kéo, điểm chảy, độ giãn dài khi đứt, độ dẫn nhiệt và khả năng tương thích xử lý bề mặt trước khi chỉ định cổ phiếu.
| Vật liệu | Phạm vi độ dày điển hình | Sức mạnh năng suất | Các đặc điểm chính | Các ứng dụng phổ biến |
|---|---|---|---|---|
| Thép cán nguội (CRS) | 0.5 - 3.0 mm | 210 - 420 MPa | Bề mặt nhẵn, dung sai chặt chẽ, khả năng định hình tuyệt vời | Vỏ bọc, giá đỡ, khung gầm |
| Thép cán nóng (HRS) | 1.5 - 6.0 mm | 250 - 400 MPa | Chi phí thấp hơn, quy mô máy nghiền nhẹ, khả năng hàn tốt | Khung kết cấu, tấm đế |
| Thép mạ kẽm (GI/HDG) | 0.5 - 3.0 mm | 270 - 550 MPa | Phủ kẽm để chống ăn mòn | Tủ ngoài trời, tấm HVAC |
| Thép không gỉ 304 | 0.5 - 4.0 mm | 215 MPa (tối thiểu) | Austenitic, không từ tính, chống ăn mòn tuyệt vời | Thiết bị y tế, máy móc thực phẩm |
| Thép không gỉ 316L | 0.5 - 3.0 mm | 170 MPa (tối thiểu) | bổ sung molypden; Kháng clorua vượt trội | Dụng cụ bán dẫn, xử lý hóa chất |
| Nhôm 5052-H32 | 0.5 - 5.0 mm | 193 MPa | Trọng lượng nhẹ, không phát tia lửa, chống ăn mòn cấp hàng hải | Điện tử, cụm phụ hàng không vũ trụ |
| Nhôm 6061-T6 | 1.0 - 6.0 mm | 276 MPa | Có thể xử lý nhiệt, độ bền riêng cao | Thành phần kết cấu, tản nhiệt |
| Tấm thiếc điện phân (ETP) | 0.15 - 0.49 mm | Thay đổi theo lớp | Siêu mỏng, chống ăn mòn, có thể hàn | Bao bì tiêu dùng, che chắn EMI |
Thuật ngữ gauge là một hệ thống đơn vị kế thừa - số gauge thấp hơn tương ứng với độ dày lớn hơn. Hầu hết các nhà chế tạo chính xác hiện đại, bao gồm Bộ phận gia công chính xác của Jiafeng, chỉ định vật liệu tính bằng milimét theo ISO 9445 để tránh sự mơ hồ giữa các tiêu chuẩn. Dung sai độ dày tấm điển hình cho thép cán nguội theo EN 10131 là ±0,05 mm ở 1,0 mm danh nghĩa, siết chặt đến ±0,04 mm ở 0,5 mm danh nghĩa.
Giai đoạn làm trống - tách cấu hình phẳng hình lưới khỏi tấm thô - được cho là bước quan trọng nhất trong toàn bộ quy trình làm việc. Chất lượng cạnh, độ chính xác về kích thước và việc sử dụng vật liệu đều được xác định ở đây. Các cơ sở kim loại tấm hiện đại triển khai một số công nghệ cạnh tranh, mỗi công nghệ có phong bì hiệu suất riêng biệt.
Laser sợi quang đã trở thành công nghệ cắt thống trị trong chế tạo kim loại tấm chính xác trong thập kỷ qua, thay thế laser CO₂ cho các vật liệu mỏng hơn 20 mm. Laser sợi quang tạo ra các photon trong sợi thủy tinh ytterbium pha tạp và cung cấp chúng qua cáp quang linh hoạt đến đầu chuẩn trực và hội tụ. Những ưu điểm chính bao gồm:
Dây chuyền sản xuất kim loại tấm của Jiafeng được trang bị nhiều máy cắt laser sợi quang công suất cao có khả năng xử lý nhiều loại vật liệu và độ dày với dung sai kích thước chặt chẽ, hỗ trợ cơ sở khách hàng đa dạng của công ty trong lĩnh vực năng lượng, chất bán dẫn và máy bán hàng tự động.
Máy đục lỗ tháp pháo điều khiển số (NCT) sử dụng băng chuyền công cụ quay để áp dụng tuần tự các cặp đột và khuôn khác nhau lên tấm. Mặc dù kém hơn laser về chất lượng tiên tiến, nhưng đục lỗ NCT vượt trội trong các hoạt động tạo lỗ, dập nổi, cửa gió và tạo hình tốc độ cao đòi hỏi thao tác dụng cụ hơn là cắt bỏ nhiệt. Xếp hạng lực đục lỗ điển hình dao động từ 20 đến 30 tấn, với tốc độ định vị lại lên đến 100 m / phút trên các nền tảng CNC hiện đại. Quá trình này đặc biệt tiết kiệm chi phí cho các lần chạy khối lượng lớn với các kiểu đục lỗ lặp đi lặp lại.
Cắt hồ quang plasma vẫn phù hợp với thép cacbon dày (6–50 mm) nơi hệ thống laser trở nên không kinh tế. Plasma tạo ra kerf thô hơn laser - thường là 1,5–3,0 mm - nhưng hoạt động với chi phí tiêu hao thấp trên các phần kết cấu. Cắt bằng tia nước, sử dụng tia mài mòn nước 4.000–6.000 bar, mang lại lợi thế độc đáo là không có vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ), làm cho nó phù hợp với các vật liệu nhạy cảm với nhiệt như tấm titan hoặc thép công cụ được làm cứng trước - nhưng thông lượng thấp hơn đáng kể so với laser hoặc plasma.
Sau khi cắt, phôi tấm phẳng được biến thành hình học ba chiều thông qua biến dạng cơ học. Ba loại tạo hình chính là uốn khí, dập / đúc và vẽ sâu - mỗi loại phù hợp với các loại hình học, dung sai và khối lượng sản xuất khác nhau.
Uốn không khí trên phanh ép CNC là hoạt động tạo hình linh hoạt nhất trong gia công kim loại tấm, có khả năng tạo ra hầu hết mọi góc uốn cong từ gần bằng không đến 180 ° với một bộ đục lỗ / khuôn duy nhất. Kim loại bị biến dạng vượt qua điểm chảy của nó tại vùng tiếp xúc, tạo ra một sự uốn cong vĩnh viễn trong khi khoảng không được hỗ trợ giữa đầu đục lỗ và vai khuôn sẽ bật trở lại một chút sau khi rút dụng cụ. Tính năng phanh ép CNC hiện đại:
Gia Phong Khả năng uốn tự động Cho phép sản xuất số lượng lớn nhất quán các cấu hình đa uốn phức tạp với sự can thiệp tối thiểu của người vận hành, điều này rất quan trọng đối với khung máy bán hàng tự động và các bộ phận vỏ bọc được sản xuất tại chỗ.
Khi khối lượng sản xuất lên đến hàng chục nghìn, dập khuôn lũy tiến mang lại thời gian chu kỳ vô song - thường là 20–120 hành trình mỗi phút - bằng cách kết hợp nhiều thao tác (đục lỗ, làm trống, uốn, đúc) trong một khuôn phức hợp duy nhất được gắn trong máy ép cơ khí hoặc thủy lực. Mỗi hành trình ép nâng cấp dải lên một cú ném, đồng thời thực hiện thao tác tại mọi trạm khuôn. Tính nhất quán giữa các bộ phận là cực kỳ cao vì hình học được xác định hoàn toàn bằng dụng cụ cứng, loại bỏ sự thay đổi đường dẫn CNC liên quan đến cắt laser hoặc uốn phanh ép.
Vẽ sâu sử dụng một cú đấm để ép một khoảng trống phẳng qua một lỗ khuôn, tạo thành một hình dạng rỗng liền mạch như cốc, hình nón hoặc hộp. Quá trình này được điều chỉnh bởi tỷ lệ rút giới hạn (LDR) - tỷ lệ tối đa giữa đường kính trống và đường kính đục lỗ có thể đạt được trong một lần rút - đối với thép cacbon thấp thường nằm trong khoảng từ 2,0 đến 2,4. Hydroforming, một biến thể trong đó chất lỏng có áp suất thay thế cú đấm rắn, cho phép các hình học phức tạp hơn và giảm các vết tiếp xúc bề mặt, khiến nó trở nên phổ biến trong chế tạo vỏ bọc cao cấp.
Việc nối các cụm phụ kim loại tấm đòi hỏi các phương pháp cung cấp tính toàn vẹn về cấu trúc, độ ổn định kích thước và - nếu được yêu cầu - độ kín rò rỉ hoặc hoàn thiện thẩm mỹ. Việc lựa chọn quy trình phụ thuộc vào loại vật liệu, cấu hình mối nối, yêu cầu tốc độ sản xuất và kỳ vọng hoàn thiện bề mặt sau hàn.
Ngoài hàn, nối cơ học thông qua ốc vít tự móc (đai ốc PEM, đinh tán và giá đỡ được ép hoặc đục lỗ vào tấm) được sử dụng rộng rãi trong vỏ bọc điện tử vì nó cung cấp các kết nối ren chắc chắn, chống rung mà không cần bất kỳ quá trình nhiệt nào. Đội ngũ lắp ráp cơ điện của Jiafeng thường xuyên tích hợp phần cứng tự móc vào các cụm phụ trước khi lớp phủ cuối cùng, cho phép cài đặt mô-đun xuôi dòng nhanh hơn.
Xử lý bề mặt không chỉ đơn thuần là thẩm mỹ - nó là một nhu cầu chức năng bảo vệ kim loại nền khỏi bị ăn mòn, mài mòn và tấn công hóa học trong khi vẫn đáp ứng các thông số kỹ thuật thẩm mỹ. Trình tự xử lý chính xác phải được thiết kế vào kế hoạch quy trình ngay từ đầu vì một số hoạt động (ví dụ: mạ điện trước khi hàn) không tương thích.
Sơn tĩnh điện sử dụng các hạt polyme nhiệt rắn được nghiền mịn được tích điện và phun lên bề mặt kim loại nối đất. Sau đó, bộ phận được chuyển qua lò đóng rắn ở 180–200 ° C, nơi bột chảy và liên kết ngang thành một lớp màng liên tục, kháng hóa chất. Độ dày màng thường chạy 60–120 μm. So với sơn lỏng, sơn tĩnh điện không dung môi, hầu như không tạo ra khí thải VOC, đồng thời có khả năng chống va đập và độ che phủ cạnh vượt trội. Kết hợp màu RAL / Pantone là tiêu chuẩn; Các biến thể kết cấu từ gương bóng đến nặng có thể đạt được bằng cách thay đổi công thức nhựa và cấu hình đóng rắn.
Mạ điện lắng đọng một lớp kim loại từ bể ion lên bề mặt thông qua dòng điện một chiều. Mạ điện kẽm (mạ điện) cung cấp khả năng chống ăn mòn hy sinh và là lớp hoàn thiện bắt buộc đối với nhiều vỏ điện ngoài trời. Mạ niken bổ sung một bề mặt cứng, bóng phù hợp với các thành phần đầu nối có yêu cầu mài mòn khắt khe. Mạ crôm trang trí, được áp dụng như một lớp crôm hóa trị sáu hoặc hóa trị ba mỏng (0,3–0,5 μm) trên lớp sơn lót niken, mang lại lớp hoàn thiện phản chiếu sáng quen thuộc trong phần cứng cao cấp.
Anốt hóa chuyển đổi bề mặt nhôm thành lớp oxit nhôm xốp bằng cách nhúng bộ phận này vào chất điện phân axit sunfuric loãng và áp dụng dòng điện anốt có kiểm soát. Lớp oxit thu được - 5–25 μm đối với anod tiêu chuẩn, lên đến 50 μm đối với anodising cứng - không thể tách rời đối với chất nền, không thể bong tróc và có thể được bịt kín bằng thuốc nhuộm để tạo ra màu sắc sống động. Anốt cứng là bắt buộc trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe như dụng cụ bán dẫn và các thành phần súng có độ cứng bề mặt vượt quá 400 HV được chỉ định.
Chất lượng trong chế tạo kim loại tấm được quản lý ở bốn cấp độ: kiểm tra vật liệu đầu vào, xác minh kích thước trong quá trình, kiểm tra chức năng sau quá trình và kiểm tra nghiệm thu cuối cùng. Mỗi cấp độ sử dụng các công cụ và tiêu chí loại bỏ khác nhau được xác định bởi tiêu chuẩn bản vẽ (ISO 2768, ASME Y14.5 hoặc chú thích GD&T dành riêng cho khách hàng).
Máy đo tọa độ (CMM) cung cấp xác minh kích thước ba chiều so với các mô hình CAD đối với độ không đảm bảo dưới micron và rất cần thiết cho các cụm phức tạp trong đó nhiều bộ phận được chế tạo phải giao tiếp trong dung sai ngăn xếp chặt chẽ. Bộ so sánh quang học, đồng hồ đo chiều cao, thước cặp kỹ thuật số và đồng hồ đo ren bao gồm các kiểm tra định kỳ trong quá trình. Đối với bề mặt hoàn thiện, máy đo biên dạng tiếp xúc (dụng cụ bút cảm ứng theo ISO 4287) đo các thông số Ra và Rz, trong khi cảm biến đồng tiêu không tiếp xúc được sử dụng trên các bề mặt mỏng manh hoặc cong, nơi tiếp xúc với bút cảm ứng sẽ gây hư hỏng.
Kiểm tra mối hàn trực quan theo ISO 5817 xác định ba mức chất lượng (B, C, D) điều chỉnh các khuyết điểm cho phép bao gồm độ sâu cắt, đường kính xốp và độ thâm nhập không hoàn toàn. Đối với các ứng dụng kết cấu, có thể yêu cầu kiểm tra siêu âm (UT) hoặc kiểm tra chụp X quang (RT) để xác minh tính toàn vẹn của mối hàn dưới bề mặt. Kiểm tra chất thâm nhập thuốc nhuộm (DPI) là một phương pháp chi phí thấp để phát hiện các vết nứt vỡ bề mặt trong mối hàn đen và màu.
Lựa chọn đối tác chế tạo kim loại tấm liên quan đến việc đánh giá năng lực kỹ thuật, độ rộng quy trình, hệ thống chất lượng, độ tin cậy giao hàng và độ sâu của hỗ trợ kỹ thuật có sẵn. Chuyên gia Jiafeng (jiafeng-expert.com) tạo sự khác biệt thông qua việc tích hợp theo chiều dọc của chuỗi chế tạo và lắp ráp hoàn chỉnh trong một cơ sở duy nhất - giảm bàn giao giữa các nhà cung cấp, rút ngắn thời gian giao hàng và cung cấp một điểm trách nhiệm duy nhất về chất lượng.
Văn hóa doanh nghiệp của công ty dựa trên bốn giá trị - Chính trực, Cống hiến, Thực dụng và Đổi mới - định hình cách tiếp cận đối với mối quan hệ khách hàng, chất lượng sản phẩm và cải tiến quy trình liên tục. Với hơn hai thập kỷ tích lũy chuyên môn sản xuất kể từ khi chính thức thành lập vào tháng 10 năm 2003, Jiafeng đã phát triển quan hệ đối tác lâu dài, ổn định với các doanh nghiệp nổi tiếng thế giới và liên tục cung cấp các sản phẩm hiệu suất cao và dịch vụ chuyên nghiệp, đáp ứng.
Dành cho các kỹ sư, quản lý mua sắm và nhóm phát triển sản phẩm đang tìm kiếm một Đối tác chế tạo kim loại tấm có khả năng mở rộng quy mô từ nguyên mẫu đến sản xuất hàng loạt, Jiafeng Expert cung cấp sự kết hợp hấp dẫn giữa chiều sâu kỹ thuật, quy mô cơ sở hạ tầng và khả năng sản xuất tích hợp. Liên hệ với nhóm của Jiafeng để thảo luận về yêu cầu dự án của bạn và nhận báo giá chi tiết.
