What can you learn about sheet metal craft？

تعد الصفائح المعدنية، والتصنيع باستخدام الحاسوب، والطباعة ثلاثية الأبعاد، من أكثر طرق المعالجة شيوعاً في السوق الحالية لأغلفة المعدات والأجزاء الهيكلية.

لكل منها مزاياها وعيوبها الخاصة، وتُعد معالجة الصفائح المعدنية بسيطة نسبيًا نظرًا لخصائص التشكيل والكفاءة العالية والتكلفة المنخفضة، كما أن لها مزايا في العينات والكميات الصغيرة والإنتاج الضخم.

المواد الخام الشائعة لمعالجة الصفائح المعدنية هي الحديد والألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وغيرها من الصفائح المعدنية، وتقنية المعالجة الرئيسية هي القطع بالليزر، والثني، والتثبيت بالمسامير، والختم، واللحام، والرش، وغيرها من العمليات الرئيسية.

المواد الخام المعدنية هي ألواح قياسية، وتنقسم بشكل أساسي إلى الفئات الثلاث التالية: الحديد والألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ . في نفس المنطقة، يعتبر الحديد هو الأرخص، يليه الألومنيوم، بينما يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ هو الأغلى.

خصائص المادة

1. الصدأ

يجب أن تصدأ الصفائح الحديدية، وقد تصدأ الصفائح 201، بينما لا تصدأ الصفائح 304، ولا تصدأ الصفائح الألومنيوم.

من المؤكد أن الصفيحة الحديدية صدئة، أما المظهر العام للأجزاء فيتم من خلال عملية معالجة السطح مثل الرش والطلاء وما إلى ذلك، لحل هذه المشاكل، ولكن معالجة السطح زادت من بعض التكاليف، قد لا يكون السعر مرتفعًا، ولكنه مهم بشكل خاص في الإنتاج الضخم.

ولحل هذه المشكلة، يوجد أيضاً نوع من الصفائح الحديدية يسمى الصفيحة المجلفنة ( تنقسم الصفيحة المجلفنة إلى نوعين: صفيحة مزخرفة وأخرى غير مزخرفة ) ، وهي عبارة عن صفيحة أصلية مطلية بالزنك، أو بسعر مماثل تقريباً، ولكن لحل مشكلة الصدأ، إلا أن طبقة الجلفنة ستصدأ أيضاً بسبب النتوءات والخدوش.

بهدف خفض التكاليف، تُستخدم الصفائح المجلفنة عادةً في الهيكل الداخلي للمعدات. وبالطبع، يمكن استخدامها أيضاً كجزء خارجي.

(من حيث خصائص المواد، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ 201 أكثر صلابة بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ 304، وستكون صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 أكبر)

2. قابلية التشغيل الآلي

تُعدّ عمليتا التشكيل واللحام العمليتين الرئيسيتين لمعالجة الصفائح المعدنية. أما من حيث المواد، فتتميز صفائح الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ بثبات نسبي في الليونة وقوة الشد، مما يسمح بإجراء عمليتي التشكيل واللحام.

يركز هذا القسم على الألومنيوم، وهذه المادة لها سلاسل مختلفة، منها الشائعة 5052 و6061 و7075.

الألومنيوم من السلسلة 7، والذي يسمى أيضًا ألومنيوم الطيران، يتميز بأعلى قوة وصلابة عالية، ولكن الصلابة العالية جدًا تجعله غير مناسب للانحناء، مما يؤدي إلى الكسر.

الألومنيوم من السلسلة 6، يتميز بالقوة والصلابة في المسافات المتوسطة، ولكنه غير مناسب للانحناء، كما أن هناك خطرًا من الكسر.

يتميز الألمنيوم من السلسلة 5 أيضاً بالثبات في الليونة وقوة الشد، مما يجعله مناسباً للثني.

إن اختيار الألومنيوم، بالإضافة إلى ما إذا كان مناسبًا للثني، يكمن الاختلاف أيضًا في عملية الأكسدة الشائعة لمعالجة سطح الألومنيوم، كما أن لون سلاسل الألومنيوم المختلفة بعد الأكسدة سيكون له اختلاف طفيف.

بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ، فإن الموصلية الحرارية للألمنيوم عالية، كما أن اللحام صعب مقارنة بالحديد والفولاذ المقاوم للصدأ، ولا تمتلك المصانع العامة بالضرورة القدرة على لحام أجزاء الألمنيوم، لذلك فإن تكلفة اللحام مرتفعة، وهو أيضًا جزء كبير من السبب الذي يؤثر على تكلفة الإنتاج.

خاتمة

1. تُعدّ الصفائح الحديدية الأرخص ثمناً، لكنها سريعة الصدأ، وعادةً ما تُعالج سطحياً بالرش، ما يُتيح حماية الأجزاء الهيكلية الداخلية والأجزاء الخارجية. تُقسم الصفائح الحديدية الشائعة الاستخدام إلى نوعين رئيسيين: الصفائح المدرفلة على البارد والصفائح المجلفنة، ويكمن الفرق بينهما في وجود طبقة الجلفنة من عدمه، أما السعر فهو متقارب.

2- تكلفة مادة ألواح الألومنيوم جيدة، ويمكن معالجتها بالأكسدة، ويمكن ثنيها فقط من الفئة 5، أما الفئة 6 والفئة 7 فسيتم فصلها عند الثني (هناك فئة أخرى لم يتم ذكرها)، وهي ليست سهلة الصدأ ومناسبة للأجزاء الهيكلية الداخلية، وتكاليف اللحام أعلى، وتكلفة تصنيع الأجزاء ذات الأشكال الخاصة ستكون أعلى.

3- لا يمكن معالجة الفولاذ المقاوم للصدأ بالرش السطحي، ويمكن تطبيق تأثير سحب الأسلاك عليه، ويمكن استخدامه في صناعة الأجزاء الهيكلية والأجزاء المشكلة، والعيب الوحيد هو ارتفاع سعره.

قبل شرح العملية، دعونا نفكر أولاً في المشاكل التي يتم حلها بشكل أساسي من خلال عمليات المعالجة هذه في العديد من الصناعات التحويلية الرئيسية مثل CNC، وتشكيل الصفائح المعدنية، والختم، والقولبة بالحقن، والآن الطباعة ثلاثية الأبعاد؟

وبغض النظر عن تفاصيل المعالجة المحددة من وجهة النظر العامة، فإنهم في الواقع يحلون مشكلة التشكيل ثلاثي الأبعاد لمواد خام مختلفة.

وهذا يعني أنه على الرغم من اختلاف عملية المعالجة، واستخدام مواد خام مختلفة، فإن الغرض من عمليات المعالجة هذه هو نفسه - صنع جزء هيكلي بطول وعرض وارتفاع بالإضافة إلى خصائص أخرى.

من أجل تقديم عملية تشكيل الصفائح المعدنية بشكل أكثر وضوحًا وبديهية، بالإضافة إلى كفاءتها ومزاياها، سنقوم بتحليل العملية الأساسية لمعالجة الصفائح المعدنية - ثني الصفائح المعدنية - من ثلاث زوايا: مبدأ التشكيل، ومبدأ الثني، وحساب التكاليف.

في عملية التصنيع الفعلية، يمكن تشكيل قطعة هيكلية ثلاثية الأبعاد بحجم كف اليد في غضون عشر ثوانٍ فقط، أما بالنسبة للقطع الأكبر حجمًا، فبالإضافة إلى تحديد ووضع النقاط المعقدة، لا يتجاوز وقت التشكيل بضع ثوانٍ. ألا يمكن تصنيع قطعة بهذا الحجم دون الحاجة إلى فتح قالب؟ إن سرعة التشكيل وانخفاض التكلفة هما الميزتان الرئيسيتان لثني الصفائح المعدنية !

وهناك تفصيل آخر، وهو أن المادة الخام تكون لينة قبل الثني، ولكنها تصبح قوية بعد الثني! هذا التفصيل مفهوم بالغ الأهمية في تصميم الهياكل المعدنية، حيث يمكن ثني الصفائح المعدنية لزيادة قوتها!

على سبيل المثال، لصنع جزء ذي مساحة كبيرة نسبياً، من أجل منع التشوه، يمكننا استخدام هذه الاستراتيجية لتقوية الصفيحة الرقيقة مباشرة عن طريق الانحناء، مما يقلل من الوزن ويقلل من تكلفة المواد الخام.

ملخص المزايا

1- انخفاض تكلفة المواد الخام: يمكن استخدام مواد رقيقة جدًا لتحقيق حجم كبير؛ كما يمكن استخدام عملية الثني لزيادة قوة الصفيحة وتقليل خطر التشوه. ويمكن أيضًا تشكيلها بسرعة من الصفيحة إلى جزء ثلاثي الأبعاد عن طريق الثني (مع الأخذ في الاعتبار أن الحجم الكبير يُذكر هنا، في إشارة إلى مزايا فئة الصفائح في هذا المستوى).

2- سرعة التشكيل سريعة، وتكلفة التشكيل منخفضة، وسرعة التشكيل لا تعتمد على الحجم، ولا حاجة لفتح القالب، وهو مناسب للتجريب والإنتاج الضخم.

مبادئ معالجة الصفائح المعدنية

تعتمد آلية الثني على ثني قطع العمل ذات الزوايا المختلفة عن طريق بثق القوالب العلوية والسفلية. تتكون القوالب بشكل أساسي من قوالب سفلية وعلوية. بالإضافة إلى قالب التشكيل، يكون القالب السفلي عادةً قالبًا سفليًا على شكل حرف V، ويتم اختيار قوالب الثني المختلفة وفقًا لسمك مادة الثني.

تنقسم قوالب الثني الشائعة الاستخدام بشكل أساسي إلى نوعين: السكين المستقيم والسكين المنحني، والفرق الرئيسي بين السكين المستقيم والسكين المنحني هو مراعاة مشكلة تجنب تداخل الثني.

بالإضافة إلى بعض الأشكال الخاصة، ولضمان الدقة وتحسين الكفاءة، سيتم أيضًا إعداد بعض قوالب التشكيل مسبقًا، مثل المصاريع (التي يمكن معالجتها بواسطة آلات الثني أو آلات التثقيب)، وقوالب القوس شائعة الاستخدام.

وأخيرًا إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن تقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي (CNC) أو الخدمات التي يمكننا تقديمها، فيمكنك الاتصال بنا عبر الطرق التالية، وسنكون سعداء بخدمتك.

الموقع الإلكتروني 🛒: https://cnchonscn.com

البريد الإلكتروني 📮:ada@honscn.com

أهلاً وسهلاً بكم في قسم الاستشارات!