What can you learn about sheet metal craft？

El procesamiento de chapa metálica, mediante mecanizado CNC e impresión 3D, es el método más común en el mercado actual para la fabricación de carcasas de equipos y piezas estructurales.

Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, y el procesamiento de chapa metálica es relativamente sencillo debido a las características de conformado, su alta eficiencia y bajo costo, y presenta ventajas en la producción de muestras, lotes pequeños y en masa.

Las materias primas comunes para el procesamiento de chapa metálica son el hierro, el aluminio, el acero inoxidable y otras placas metálicas, y la principal tecnología de procesamiento es el corte por láser, el doblado, el remachado, el estampado, la soldadura, la pulverización y otros procesos importantes.

Las materias primas de chapa metálica son planchas estándar, que se dividen principalmente en las siguientes tres categorías: hierro, aluminio y acero inoxidable . En la misma superficie, la plancha de hierro es la más barata, seguida de la de aluminio, y la de acero inoxidable es la más cara.

Propiedad del material

1. Óxido

La chapa de hierro debe oxidarse, la 201 puede oxidarse, la 304 no se oxida, la chapa de aluminio no se oxida.

La placa de hierro está definitivamente oxidada; el aspecto general de las piezas se soluciona mediante procesos de tratamiento superficial como pulverización, pintura, etc., para resolver estos problemas, pero el tratamiento superficial ha aumentado algunos costes; el precio puede no ser elevado, pero es particularmente importante en la producción en masa.

Para solucionar este problema, también existe un tipo de placa de hierro llamada placa galvanizada ( la chapa galvanizada se divide en dos tipos: con y sin flores ) , que se basa en la placa original, recubierta de zinc, o casi al mismo precio, pero para solucionar el problema de la oxidación, pero la capa galvanizada de golpes y arañazos también se oxidará.

Para reducir costes, las láminas galvanizadas se utilizan generalmente en la estructura interna del equipo. Por supuesto, también pueden utilizarse como revestimiento exterior.

(En términos de características del material, el acero inoxidable 201 es relativamente mucho más duro que el 304, y la tenacidad del 304 será mayor).

2. Maquinabilidad

Los dos principales procesos de mecanizado de chapa metálica son el doblado y la soldadura. En cuanto a los materiales, la ductilidad y la resistencia a la tracción de las chapas de hierro y acero inoxidable son relativamente estables, lo que permite realizar procesos de doblado y soldadura.

Aquí nos centramos en el aluminio; este material tiene diferentes series, siendo las más comunes la 5052, la 6061 y la 7075.

El aluminio de la serie 7, también llamado aluminio aeronáutico, tiene la mayor resistencia y alta dureza, pero su dureza es demasiado alta, por lo que no es adecuado para doblarlo y se rompe.

El aluminio de la serie 6 tiene una resistencia y dureza medias, pero no es apto para doblarse, ya que existe riesgo de rotura.

El aluminio de la serie 5 presenta una ductilidad y una resistencia a la tracción estables, lo que lo hace apto para el doblado.

La elección del aluminio, además de si es apto para doblarse, también depende del proceso común de oxidación y tratamiento superficial del aluminio, y el color de las diferentes series de aluminio después de la oxidación también presentará pequeñas diferencias.

Además, en comparación con el hierro y el acero inoxidable, la conductividad térmica del aluminio es alta, y la soldadura es más difícil que con el hierro y el acero inoxidable. La mayoría de las fábricas no necesariamente tienen la capacidad de soldar piezas de aluminio, por lo que el costo de soldadura es alto, lo cual también es una razón importante que afecta el costo de producción.

Conclusión

1. La chapa de hierro es la más barata, pero se oxida fácilmente. Generalmente, se le aplica un tratamiento superficial por pulverización, tanto en las partes estructurales internas como en las partes exteriores. La chapa de hierro de uso común se divide principalmente en chapa laminada en frío y chapa galvanizada. La diferencia radica en si tienen o no una capa galvanizada; el precio es similar.

2. El costo del material de la placa de aluminio es bueno, se puede anodizar, solo se puede doblar la serie 5, la serie 6 y la serie 7 se partirán al doblarlas (hay otra serie 1 que no se ha introducido), no se oxida fácilmente, adecuado para piezas estructurales internas, los costos de soldadura son más altos, hacer piezas con formas especiales tendrá un costo mayor.

3. El acero inoxidable no se somete a tratamiento superficial por pulverización, se le puede aplicar un efecto de trefilado, se pueden fabricar piezas estructurales y piezas con formas específicas; la única desventaja es su elevado precio.

Antes de explicar el proceso, pensemos primero en qué problemas se resuelven principalmente con estos procesos en varias industrias de procesamiento importantes, como CNC, chapa metálica, estampado, moldeo por inyección y ahora impresión 3D.

Más allá de los detalles específicos del procesamiento desde un punto de vista general, de hecho, están resolviendo el problema del moldeo 3D de diferentes materias primas.

Esto significa que, aunque se trate de un proceso de fabricación diferente, que utiliza distintas materias primas, el objetivo de estos procesos es el mismo: fabricar una pieza estructural con longitud, anchura y altura, además de otras características.

Para presentar el proceso de conformado de chapa metálica de forma más clara e intuitiva, así como su eficiencia y ventajas, analizaremos el proceso central del procesamiento de chapa metálica ( el doblado de chapa metálica) desde los tres ángulos del principio de conformado, el principio de doblado y el cálculo de costes.

En la práctica, una pieza estructural 3D del tamaño de la palma de la mano se puede formar en tan solo diez segundos, y para piezas ligeramente más grandes, además de tomar y colocar puntos complejos, el tiempo de moldeo es de solo unas decenas de segundos. ¿Es posible fabricar una pieza tan grande sin necesidad de un molde, y con una tecnología de procesamiento que permite formarla en decenas de segundos? ¡ Formación rápida y bajo costo: la principal ventaja del doblado de chapa metálica !

Un detalle más: la materia prima es blanda antes de doblarla, ¡pero después de doblarla se vuelve resistente! Este detalle es un concepto muy importante en el diseño estructural de chapa metálica, ya que la chapa se puede doblar para aumentar su resistencia.

Por ejemplo, para fabricar una pieza con una superficie relativamente grande, con el fin de evitar la deformación, podemos utilizar esta estrategia para reforzar directamente la placa delgada mediante doblado, lo que puede reducir tanto el peso como el coste de las materias primas.

Resumen de ventajas

1. Bajo costo de las materias primas: permite utilizar materiales muy delgados para lograr un gran volumen; además, el proceso de doblado puede incrementar la resistencia de la placa y mitigar el riesgo de deformación. Asimismo, permite la rápida transformación de la placa en piezas tridimensionales mediante doblado (recordemos que el gran volumen que se puede obtener aquí refleja las ventajas de las láminas metálicas en este nivel).

2. La velocidad de moldeo es rápida, el costo de moldeo es bajo, la velocidad de moldeo no depende del tamaño, no es necesario abrir el molde, adecuado para pruebas y producción en masa.

Principios de procesamiento de chapa metálica

El principio de doblado consiste en que, mediante la extrusión de los moldes superior e inferior, se pueden doblar piezas con diferentes ángulos. Los moldes se componen principalmente de un molde inferior y un molde superior. Además del molde de moldeo, el molde inferior suele ser un molde inferior con ranura en V, y se seleccionan diferentes moldes de doblado según el grosor del material.

La matriz de doblado de uso común se divide principalmente en dos tipos: cuchilla recta y cuchilla curva. La principal diferencia entre la cuchilla recta y la cuchilla curva radica en la consideración del problema de evitar interferencias durante el doblado.

Además de algunas formas especiales, para garantizar la precisión y mejorar la eficiencia, también se prepararán con antelación algunos moldes, como los de persianas (que pueden procesarse con máquinas dobladoras o punzonadoras) y los moldes de arco de uso común.

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