Jika anda masuk Reka bentuk produk, Pembuatan Perindustrian, atau Perolehan, memahami fabrikasi logam lembaran adalah kunci untuk membuat tahan lama, bahagian kos efektif. Dari kandang elektronik ke komponen automotif, Proses ini menjadikan lembaran logam rata menjadi struktur 3D berfungsi -dan memilih bahan yang betul, kaedah, dan kemasan boleh membuat atau memecahkan projek anda. Panduan ini memecah semua yang anda perlu tahu, termasuk pemilihan bahan (Menggunakan pilihan dipercayai Xometry), proses teras, dan aplikasi dunia nyata, untuk membantu anda membuat keputusan yang tepat.
Apa itu fabrikasi logam lembaran?
Fabrikasi logam lembaran adalah satu set teknik pembuatan yang membentuk lembaran logam rata (biasanya tebal 0.15mm -10mm) ke bahagian atau perhimpunan siap. Tidak seperti pemutus (yang mencairkan logam) atau percetakan 3D (yang membina lapisan demi lapisan dengan plastik), Fabrikasi berfungsi dengan logam pra-rata-membuatnya pantas, berskala, dan sesuai untuk kedua -dua prototaip kecil dan pengeluaran besar.
Proses ini bergantung pada tiga langkah teras: memotong (Membentuk lembaran rata), membentuk (membongkok ke dalam bentuk 3D), dan perhimpunan (menyertai bahagian). Apa yang menjadikannya menonjol? Ia mengimbangi ketepatan dengan kemampuan - anda boleh membuat kurungan tersuai, Lampiran kompleks, atau panel sederhana tanpa mengorbankan kualiti.
Proses teras fabrikasi logam lembaran
Mengubah lembaran logam rata menjadi bahagian yang boleh digunakan memerlukan urutan langkah khusus. Setiap proses menggunakan alat untuk memastikan ketepatan, dan perintah jarang berubah. Mari kita pecahkan mereka dengan contoh dunia nyata.
1. Memotong: Membentuk logam ke saiz
Langkah pertama ialah memotong lembaran logam rata ke dalam garis asas bahagian anda. Untuk ketepatan, Kebanyakan kedai digunakan CNC (Kawalan berangka komputer) Teknologi -Ini mengautomasikan prosesnya, Mengurangkan kesilapan. Berikut adalah empat kaedah pemotongan yang paling biasa:
| Kaedah pemotongan | Bagaimana ia berfungsi | Bahan yang ideal | Spesifikasi utama |
| Pemotongan laser | Menggunakan laser berkuasa tinggi untuk mencairkan atau menguap logam. Tiada hubungan fizikal. | Aluminium, Keluli tahan karat, Tembaga | Toleransi: ± 0.1mm; Ketebalan maks: 15mm (aluminium), 6mm (keluli) |
| Pemotongan airjet | Menggunakan aliran air tekanan tinggi (dengan Abrasives) untuk mengiris melalui logam. | Semua logam (Malah keluli tebal), kayu, buih | Toleransi: 0.05MM -0.1mm; Tiada kerosakan haba terhadap bahan |
| Pemotongan plasma | Letupan plasma super panas (gas terionisasi) untuk mencairkan logam konduktif. | Keluli, aluminium, Tembaga | Ketebalan maks: 300mm (keluli); Cepat untuk bahan tebal |
| Ricih | Menggunakan bilah tajam untuk memotong garis lurus (seperti pemotong kertas untuk logam). | Keluli nipis, Lembaran aluminium | Terbaik untuk bentuk sederhana; Kos rendah untuk potongan lurus tinggi |
Contoh dunia nyata: Keperluan syarikat teknologi 500 Aluminium nipis (Aloi 6082) Lampiran Elektronik. Mereka memilih Pemotongan laser-Ia memberikan tepat, tepi bersih (Toleransi ± 0.1mm) papan litar yang sesuai dengan sempurna, Dan prosesnya cukup pantas untuk memenuhi tarikh akhir 2 minggu mereka.
2. Membentuk: Logam lentur menjadi bentuk 3D
Sekali potong, Lembaran logam dibengkokkan atau dibentuk menjadi bentuk 3D. Kaedah yang paling biasa adalah CNC Press Braking, yang menggunakan daya hidraulik untuk membongkok logam pada sudut tepat. Begini cara ia berfungsi:
- Lembaran logam rata diikat ke atas katil brek tekan.
- Pukulan berbentuk adat (dilekatkan pada rasuk atas) Tekan ke atas logam, membongkoknya dengan mati (di atas katil).
- Sudut dikawal oleh sudut kedalaman punch adalah 90 ° (untuk kurungan) atau 45 ° (untuk bingkai).
Kaedah pembentukan lain termasuk:
- Bergulir: Melengkung logam ke dalam silinder (Mis., Saluran HVAC) Menggunakan siri penggelek.
- Setem: Menggunakan mati untuk menekan corak atau lubang ke dalam logam (Mis., Grilles hiasan untuk peralatan).
- Lukisan dalam: Meregangkan logam ke dalam bentuk kosong (Mis., tin aluminium atau tangki bahan api).
Kajian kes: Pembuat perabot membongkok keluli yang terkena sejuk 1mm (SPCC) ke sudut 90 ° untuk membuat bingkai kerusi. Brake akhbar CNC memastikan setiap kaki mempunyai selekoh yang sama -jadi kerusi tidak goyah, dan perhimpunan cepat.
3. Perhimpunan: Menyertai bahagian bersama
Langkah terakhir memasang dipotong dan dibentuk bahagian menjadi produk siap. Ini menggunakan kaedah yang membuat kuat, Tetap bergabung. Berikut adalah teknik yang paling biasa:
| Kaedah pemasangan | Bagaimana ia berfungsi | Terbaik untuk |
| Kimpalan | Menggunakan haba untuk mencairkan dan fius bahagian logam (Mis., Kimpalan mig untuk keluli). | Bahagian tugas berat (casis kereta, bingkai jentera) |
| Riveting | Menggunakan pengikat logam (rivet) untuk mengepung bahagian bersama. Tiada haba diperlukan. | Bahagian aeroangkasa (mengelakkan kelemahan logam) |
| Brazing | Menggunakan aloi logam suhu rendah untuk menyertai bahagian (haba yang lebih rendah daripada kimpalan). | Bahagian halus (Komponen elektronik) |
| Pelekat | Gam industri untuk bahagian yang tidak boleh dikimpal/riveted (Mis., aluminium + plastik). | Perhimpunan ringan (Peranti perubatan) |
Contoh: Pengeluar peralatan laut memasang keluli tahan karat (Mereka 304) pagar bot dengan kimpalan. Rintangan kakisan SUS 304 yang dipasangkan dengan kimpalan yang kuat memastikan pagar menahan air masin selama bertahun -tahun.
Bahan fabrikasi logam lembaran: Panduan pemilihan terperinci
Memilih bahan yang betul adalah kritikal -setiap logam mempunyai sifat unik yang mempengaruhi kekuatan, Rintangan kakisan, dan kos. Berikut adalah senarai bahan teratas yang dikendalikan (dari pemilihan Xometry) dengan kegunaan mereka, spesifikasi, dan aplikasi yang ideal.
1. Aloi aluminium dan aluminium
Aluminium ringan, tahan kakisan, dan mudah dibentuk -menjadikannya salah satu pilihan yang paling popular untuk fabrikasi logam lembaran.
| Gred bahan | Sifat utama | Kekuatan tegangan | Aplikasi yang ideal |
| Aluminium 1050p/1100p | Aluminium tulen (99%+ kesucian); lembut, Mudah dipotong/bengkok; kekuatan yang buruk. | 70-110 MPa | Bahagian hiasan, tanda, panel ringan |
| Aloi aluminium 5052 | Kekuatan sederhana; Rintangan kakisan yang sangat baik (walaupun di air masin); boleh dikimpal. | 230-270 MPa | Komponen Marin, Tangki Bahan Api, Lampiran Elektronik |
| Aloi aluminium 5083 | Kekuatan tinggi; kebolehkerjaan yang baik; risiko kakisan tekanan melebihi 70 ° C. | 310-350 MPa | Pembinaan luar pesisir, kapal kapal, jentera berat |
| Aloi aluminium 6082 | Ringan; Kekejaman Great/Kekonduksian Thermal; Rintangan kakisan tekanan tinggi. | 140-330 MPa | Bekas, Struktur luar pesisir, bingkai basikal |
Petua: Untuk bahagian yang memerlukan kedua -dua kekuatan dan rintangan kakisan (Mis., perabot luar), Pilih Aloi 5052. Untuk ringan, bahagian yang boleh dikimpal (Mis., bingkai basikal), Aloi 6082 lebih baik.
2. Keluli
Keluli kuat, mampu, dan serba boleh-ideal untuk bahagian tugas berat atau tinggi.
| Gred bahan | Sifat utama | Jenis salutan | Aplikasi yang ideal |
| Q235 | Keluli karbon rendah; Mudah dikimpal/dipotong; kekuatan rendah. | Tidak bersalut | Bahagian struktur (rasuk, kurungan), bingkai mudah |
| Q345 | Keluli karbon sederhana; Kekuatan yang lebih tinggi daripada Q235; rintangan impak yang baik. | Tidak bersalut | Jentera pembinaan, casis automotif |
| Kering (Electrolytic tergalvanized) | Keluli berguling sejuk dengan salutan zink; tahan karat; Bagus untuk lukisan. | Zink (Elektrolytic) | Lampiran Elektronik, Kes komputer |
| SPCC (Sejuk digulung) | Permukaan licin; Mudah untuk setem/bengkok; Memerlukan lukisan untuk mencegah karat. | Tidak bersalut | Bahagian perkakas (Panel mesin basuh), perabot |
| SGCC (Galvanized panas) | Salutan zink tebal; Rintangan kakisan yang sangat baik; tahan lama. | Zink (panas-dicelup) | Struktur luaran (pagar, Saluran HVAC) |
3. Keluli tahan karat
Keluli tahan karat menentang karat dan pewarnaan -sempurna untuk bahagian -bahagian yang terdedah kepada kelembapan atau bahan kimia.
| Gred bahan | Sifat utama | Aplikasi yang ideal |
| Mereka 301 | Kekuatan tinggi; Kemuluran yang baik; menahan suhu tinggi. | Bahagian aeroangkasa, mata air, Komponen tekanan tinggi |
| Mereka 304 | Paling biasa; Rintangan kakisan yang sangat baik; senang dikimpal. | Peralatan pemprosesan makanan, alat perubatan, Bahagian Marin |
| Mereka 303 | Mudah untuk mesin (menambah sulfur); rintangan kakisan yang lebih rendah daripada 304. | Bahagian berulir (bolt, kacang), injap |
| 316L | Rintangan kakisan unggul (Menentang air masin/bahan kimia); biokompatibel. | Instrumen pembedahan, bahagian pelantar minyak luar pesisir, Perkakasan Marin |
4. Aloi tembaga dan tembaga
Tembaga sangat konduktif -hebat untuk bahagian elektrik atau hiasan.
| Gred bahan | Sifat utama | Aplikasi yang ideal |
| H62 Tembaga | 62% Tembaga, 38% zink; kebolehkerjaan yang baik; kekuatan sederhana. | Penyambung elektrik, bahagian paip, barang hiasan |
| Zink Cupronickel | Tembaga + zink + Nikel; tahan kakisan; Bagus untuk kegunaan laut. | Kipas bot, penukar haba |
| Tambahan-cupronickel | Kandungan nikel yang tinggi; Rintangan yang sangat baik untuk air laut; tahan lama. | Paip laut, peralatan penyahgaraman |
Pasca pemprosesan: Menamatkan bahagian logam lembaran
Selepas fabrikasi, Sebilangan besar bahagian memerlukan pemprosesan pasca untuk meningkatkan penampilan, ketahanan, atau fungsi. Berikut adalah kemasan yang paling biasa:
- Anodizing: Mewujudkan lapisan oksida pelindung pada aluminium. Menambah warna (Hitam, perak, emas) dan meningkatkan rintangan kakisan. Sesuai untuk kandang elektronik atau bahagian luaran.
- Salutan serbuk: Menyemburkan serbuk kering ke logam, kemudian membakarnya untuk membentuk keras, Kemasan tahan awal. Terdapat di 1000+ warna -hebat untuk perabot atau peralatan.
- Lukisan: Menggunakan cat cecair untuk kemasan yang lancar. Lebih murah daripada lapisan serbuk tetapi kurang tahan lama. Terbaik untuk bahagian dalaman (Mis., bingkai meja pejabat).
- Electroplating: Logam kot dengan lapisan nipis logam lain (Chrome, Nikel, zink) untuk mengelakkan karat atau menambah bersinar. Digunakan untuk bahagian hiasan (Mis., mengendalikan keran).
- Deburring: Membuang tepi tajam atau burrs dari bahagian potong. Kritikal untuk keselamatan (Mis., alat tangan) atau bahagian yang memerlukan lancar (Mis., gear).
Penggunaan dunia sebenar: Sebuah syarikat yang menggunakan gril luaran Salutan serbuk pada bingkai keluli SGCC. Penamat menentang hujan dan sinar UV, Jadi gril tidak pudar atau karat untuk 5+ tahun.
Kelebihan utama fabrikasi logam lembaran
Mengapa memilih fabrikasi logam lembaran melalui kaedah lain seperti percetakan atau pemutus 3D? Berikut adalah faedah terbesarnya:
- Ketahanan: Bahagian yang direka dibuat dari logam pepejal-mereka bertahan lebih lama daripada bahagian plastik atau 3D yang dicetak. Contohnya, Kurungan logam lembaran dapat menahan 10x lebih berat daripada plastik yang dicetak 3D.
- Skalabiliti: Sama ada anda perlukan 1 prototaip atau 100,000 bahagian, Skala fabrikasi dengan mudah. Mesin CNC mengulangi proses dengan variasi sifar, Jadi setiap bahagian adalah sama.
- Keberkesanan kos: Untuk larian tinggi, Fabrikasi lebih murah daripada percetakan 3D. Membuat 1,000 Kurungan keluli melalui kos fabrikasi ~ 50% kurang daripada mencetak 3D mereka.
- Fleksibiliti material: Anda boleh menggunakan aluminium, keluli, Keluli tahan karat, atau tembaga -masing -masing disesuaikan dengan keperluan bahagian anda (Mis., aluminium ringan untuk drone, Keluli tahan karat tahan karat untuk alat perubatan).
- Pemulihan cepat: Bahagian mudah (seperti kurungan) boleh pergi dari reka bentuk ke produk siap dalam 1-2 hari, lebih cepat daripada pemutus (yang mengambil masa 1-2 minggu).
Industri yang bergantung pada fabrikasi logam lembaran
Fabrikasi logam lembaran digunakan di hampir setiap industri. Berikut adalah sektor teratas dan aplikasi biasa mereka:
| Industri | Bahagian yang biasa dibuat |
| Elektronik | Kandang (Kes komputer, Bingkai TV), kurungan papan litar, Tenggelam haba |
| Automotif | Bahagian casis, panel pintu, kurungan enjin, komponen ekzos |
| Perubatan | Dulang alat pembedahan, Bingkai mesin MRI, bingkai kerusi roda (Keluli tahan karat) |
| Pembinaan | Saluran HVAC, Panel bumbung, kurungan struktur, bahagian lif |
| Aeroangkasa | Komponen aluminium ringan, Pengikat keluli tahan karat, bahagian tangki bahan api |
| Perabot | Bingkai kerusi, kaki meja, Perkakasan Kabinet (keluli bersalut serbuk) |
Yigu Technology mengambil fabrikasi logam lembaran
Di Yigu Technology, Kami melihat fabrikasi logam lembaran sebagai asas pembuatan yang boleh dipercayai. Untuk pelanggan mengutamakan ringan, Bahagian tahan kakisan (seperti peralatan elektronik atau laut), Kami mengesyorkan aloi aluminium 5052 atau 6082. Untuk bahagian perindustrian tugas berat, Q345 keluli atau sus 304 Keluli tahan karat memberikan kekuatan dan ketahanan. Kami juga membantu pelanggan mengoptimumkan proses -e.g., Menggunakan pemotongan laser untuk bahagian ketepatan dan salutan serbuk untuk kemasan tahan lama. Matlamat kami adalah untuk memenuhi keperluan projek anda dengan bahan dan kaedah yang betul, memastikan keberkesanan kos tanpa menjejaskan kualiti.
Soalan Lazim:
1. Berapakah ketebalan minimum logam lembaran yang boleh saya gunakan untuk fabrikasi?
Sebilangan besar kedai berfungsi dengan logam lembaran sebagai nipis sebanyak 0.15mm (Mis., Aluminium untuk elektronik) dan tebal 10mm (Mis., keluli untuk jentera). Untuk bahagian yang memerlukan fleksibiliti (Mis., mata air), Pilih bahan nipis (0.15MM -0.5mm); untuk kekuatan (Mis., kurungan), Pergi dengan ketebalan 1mm -5mm.
2. Boleh fabrikasi logam lembaran membuat bentuk kompleks seperti bahagian berongga atau lengkung?
Ya! Bahagian berongga dibuat dengan memotong lembaran rata, membongkok mereka ke dalam bentuk kotak, dan kimpalan jahitan. Bahagian melengkung menggunakan rolling (untuk silinder) atau tekan brek (Untuk selekoh lembut). Contohnya, Saluran HVAC melengkung menggunakan rolling, Walaupun tangki bahan api motosikal menggunakan lukisan yang mendalam untuk bentuk berongga kompleks.
3. Bagaimana saya memilih antara aluminium dan keluli tahan karat untuk projek saya?
Pilih aluminium jika berat badan dan rintangan kakisan (Mis., perabot luar, elektronik)-Ia lebih ringan dan lebih murah daripada keluli tahan karat. Pilih keluli tahan karat (ITS 304/ITS 316L) Sekiranya bahagian anda memerlukan rintangan karat maksimum (Mis., alat perubatan, Bahagian Marin) atau akan terdedah kepada bahan kimia. Contohnya, kilang pemprosesan makanan akan menggunakan sus 304 untuk peralatan, Walaupun pembuat basikal akan menggunakan aluminium untuk bingkai.
