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Die Blechbearbeitung ist eine der wertvollsten Produktionsmethoden, die heutzutage für die Herstellung einer Vielzahl von funktionalen Komponenten eingesetzt wird. Im Gegensatz zu anderen Fertigungstechniken ist es ein ziemlich umfangreicher Prozess, der eine Reihe von Schritten und Verfahren umfasst, die Bleche auf unterschiedliche Weise bearbeiten und robuste Teile herstellen.
Dieser Artikel befasst sich mit den Grundlagen der Blechbearbeitung. Schauen wir also mal rein!
Was ist Blechbearbeitung?
Die Blechverarbeitung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem flache Blechteile nach dem Entwerfen, Schneiden, Formen und Zusammensetzen in die gewünschten Formen gebracht werden können. Außerdem durchlaufen die gefertigten Teile verschiedene Veredelungstechniken, die eine breite Palette von Oberflächenbehandlungen bieten.
Die Verarbeiter verwenden eine breite Palette von Blechwerkstoffen zur Herstellung dieser Teile, z. B. Edelstahl, Aluminium, Stahl, Kupfer, Messing usw. Die Langlebigkeit, Leitfähigkeit, Verformbarkeit, das Gewicht und die Korrosionsbeständigkeit dieser Materialien machen die Produkte besonders stabil und langlebig. Normalerweise wird die Blechbearbeitung für die Herstellung von Teilen in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Energiewirtschaft und der Robotik eingesetzt.
Welche Methoden werden bei der Blechbearbeitung angewandt?
Im Folgenden werden einige wirksame Methoden für die Formgebung und Bearbeitung von Blechen beschrieben.
1. Entwerfen und Programmieren
Der erste Schritt, den Sie im Metallverarbeitungsprozess anstreben müssen, ist die Gestaltung des Produkts. Der Entwurfsprozess umfasst viele Schritte. Der wichtigste davon ist die Vorstellung davon, wie Ihr Produkt aussehen soll. Dazu gehört vor allem der Entwurf eines 3D-Modells des gewünschten Blechteils. Danach müssen die Ingenieure der Industrie Blaupausen entwickeln, die es Ihnen ermöglichen, die Blechspezifikationen zu finden, um Zeichnungen anzufertigen. Zum Schluss werden die Zeichnungen mehrfach überprüft, indem bestimmte Berechnungen durchgeführt werden.
Sobald die Konstruktion abgeschlossen ist, werden die 3D-CAD-Dateien in Maschinencodes übersetzt, die zur Steuerung der Bearbeitungsvorgänge dienen. Dieser Vorgang wird als Programmierung bezeichnet.
2. Schneidetechnik
Wie der Name schon sagt, geht es bei diesem Verfahren um das Schneiden von Blechen. Normalerweise nehmen die Hersteller ein Stück rechteckiges Blech entsprechend dem Entwurf des Bauteils und schneiden es auf eine bestimmte Größe und Form zu. Die Bleche können jedoch auf zwei Arten geschnitten werden.
| Schneidetechniken | Typen |
| Schneiden - ohne Schere | ● Laserschneiden
● Plasmaschneiden ● Wasserstrahlschneiden |
| Schneiden - mit Schere | ● Scheren
● Ausblendung ● Stanzen ● Sägen |
a) Schneiden - ohne Schere
Um Metalle ohne Scherung zu schneiden, werden verschiedene Verfahren eingesetzt, die Wärme, Druck und Verdampfung beinhalten. Lassen Sie uns die wichtigsten Arten besprechen:
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Laserschneiden
Beim Laserschneiden wird der Hochleistungslaserstrahl auf einen bestimmten Bereich gerichtet, um das Metall zu schmelzen und das Material zu verdampfen. Mit dieser Technik können Sie eine breite Palette von Blechen schneiden, z. B. Nichteisenmetalle, Edelstahl und Baustahl. Einige Metalle wie Aluminium lassen sich jedoch nur schwer mit dem Laserschneiden bearbeiten.
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Plasmaschneiden
Plasmaschneiden ist ein thermisches Verfahren, bei dem ionisiertes Gas zum Schneiden von Blechen verwendet wird. Die hohe Wärmezufuhr schmilzt das Material, was zu groben Schnitten mit Graten führt. In der Regel ist das Plasmaschneiden nur bei elektrisch leitenden Metallen wirksam.
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Wasserstrahlschneiden
Das Wasserstrahlschneiden unterscheidet sich von den beiden anderen Techniken, da es einen Hochdruckwasserstrahl und nicht Hitze oder Temperatur zum Schneiden von Metall verwendet. Der typische Druck beim Wasserstrahlschneiden liegt bei etwa 60.000 psi mit einer Geschwindigkeit von fast 610 m/s. Mit dieser vielseitigen Schneidmethode können Sie harte und weiche Materialien ohne Grate oder Hitzeverformungen schneiden.
b) Schneiden - mit Schere
Das Schneiden mit der Schere wird in vier Kategorien unterteilt: Scheren, Stanzen, Lochen und Sägen.
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Scheren
Ein Metallverarbeitungsverfahren, bei dem unter Einwirkung einer Scherkraft Schnitte an Metallblechen vorgenommen werden, wird als Scheren bezeichnet. In erster Linie trennt diese Kraft das Material von einem bestimmten Punkt ab. Das Verfahren wird hauptsächlich zum Schneiden von Weichmetallen wie Baustahl, Aluminium, Messing usw. verwendet. Achten Sie darauf, dass das Scheren kein Verfahren für diejenigen ist, die eine saubere Endbearbeitung anstreben, da dabei Grate und Verformungen entstehen.
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Ausblendung
Beim Stanzen wird ein Teil des Blechs mit Hilfe eines Stempels und einer Matrize aus einem größeren Materialstück entfernt. Die Matrize hat die Aufgabe, das Blech zu halten, während der Stempel eine Stanzkraft auf das Blech ausübt. Das Ergebnis ist, dass das Material, das entfernt wird, das gewünschte Produkt ist, während das verbleibende Blech auf der Matrize als Rohmaterial dient.
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Stanzen
Das Stanzen ähnelt dem Schneiden, da auch hier die Scherkraft genutzt wird, um Löcher in das Blech zu schneiden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das entnommene Metall in diesem Fall als Abfallmaterial dient, während das auf der Matrize verbleibende Material das Endprodukt ist. Die Hauptfunktion des Stanzens besteht darin, eine Vielzahl von Löchern mit unterschiedlichen Formen und Größen zu erzeugen. Im Vergleich dazu ist das Stanzen ein schnelleres und saubereres Verfahren als das Schneiden.
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Sägen
Das Sägen ist eine andere Technik, bei der ein Sägezahn zum Schneiden der Materialien verwendet wird. Im Allgemeinen werden hierfür Bandsägen verwendet. Die Reibung und die Scherkraft spielen eine wichtige Rolle beim Trennen der Materialspäne von den Blechen.
3. Umformtechnik
Umformen bedeutet, Bleche zu bestimmten Strukturen und Teilen zu formen. Bei der Blechumformung spielen verschiedene Verfahren eine Rolle. Einige der wichtigsten werden im Folgenden beschrieben.
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Biegen
Das Biegen ist eines der am häufigsten verwendeten Umformverfahren, bei dem das Metall durch Anwendung von Kraft verformt wird. Die Kraft biegt das Metall hauptsächlich aus einer bestimmten Position in einem bestimmten Winkel, um eine bestimmte Form zu erreichen. Abkantpressen und Walzmaschinen spielen beim Biegen eine wichtige Rolle. Abkantpressen verwenden in der Regel Stempel und Matrize, um das Metallblech zu verformen, während Walzmaschinen das Metall in verschiedene Formen walzen. Für die Herstellung von U- oder V-Biegungen können Sie verschiedene Geräte verwenden.
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Rollender
Das Walzen ist eine einfache Technik, bei der zwei Walzen verwendet werden, um das dazwischen liegende Blech zu pressen, um seine Dicke zu verringern und zu vereinheitlichen. Während des Prozesses drehen sich die Walzen ständig weiter, um eine Druckkraft zu erzeugen.
Die Hersteller führen das Walzverfahren auf zwei Arten durch: Warmwalzen und Kaltwalzen. Das Kaltwalzen findet hauptsächlich bei Raumtemperatur statt, das Warmwalzen hingegen oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls. Rohre, Schläuche, Scheiben, Räder usw. werden durch Walzen hergestellt.
4. Beitritt zu
Beim Fügen verschmelzen die Hersteller die Teile des Werkstücks mit verschiedenen Techniken. Normalerweise werden die Materialien durch Schweißen, Hartlöten, Nieten und Kleben miteinander verbunden. Das Schweißen ist jedoch das beliebteste Verfahren.
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Schweißen
Jeder ist mit der Funktionsweise des Schweißens vertraut. In der Regel werden die Metalle durch Hitze, Druck oder in einigen Fällen durch beides miteinander verbunden. Es funktioniert durch Schmelzen des Grundmetalls mit oder ohne Zugabe von Zusatzwerkstoff. Sobald es abgekühlt ist, entsteht eine feste Verbindung. Blechverarbeiter können bei der Herstellung verschiedene Arten des Schweißens verwenden.
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Nieten
Nieten ist ebenfalls ein Fügeverfahren, bei dem verschiedene Nieten oder mechanische Verbindungselemente verwendet werden. Bei diesem Verfahren werden durch Bohren Löcher in die zu verbindenden Bleche gebohrt und die Nieten in die Löcher gesetzt. Sobald die Nieten befestigt sind, werden ihre Enden verformt.
Nieten ist ideal für Nichteisenmetalle wie Aluminium und Kupfer. Außerdem ist es eine zuverlässige, kostengünstige und effiziente Verbindungstechnik. Allerdings erhöht sich durch die Verwendung von Nieten das Gewicht des Produkts.
5. Fertigstellung
Der letzte Schritt nach Abschluss der Blechbearbeitung ist die Endbearbeitung der Bauteile, um ihr Aussehen zu verbessern. Außerdem wird dadurch die Oberflächenqualität des Materials verbessert und es wird korrosionsbeständig. In der Regel verwenden die Blechverarbeiter Sandstrahlen, Polieren, Eloxieren oder Pulverbeschichten, um die Endprodukte zu veredeln.
Welche Materialien kommen für die Blechbearbeitung in Frage?
Es ist wichtig, das beste Blechmaterial zu wählen, um eine optimale Qualität der Teile zu gewährleisten. Hier sind einige Materialien, die Sie für die Herstellung verwenden können:
- Rostfreier Stahl: Edelstahl ist bekannt für seine Korrosionsbeständigkeit und Verformbarkeit. Edelstahl kann sowohl nichtmagnetisch als auch magnetisch sein.
- Stahl: Die drei Stahlsorten, warmgewalzter Stahl, kaltgewalzter Stahl und vorbeschichteter Stahl, dienen auch als Feinmaterial für die Herstellung.
- Aluminium: Das ausgezeichnete Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht von Aluminium macht es für verschiedene Herstellungsverfahren geeignet.
- Messing: Messing enthält einen geringeren Zinkgehalt und ist daher weich und leicht zu bearbeiten.
- Kupfer: Kupfermetalle sind aufgrund der schützenden Oxidschichten am besten geeignet, Korrosion zu verhindern.
Schlussfolgerung
Wir hoffen, dass Sie nach der Lektüre dieses Artikels über den Prozess der Blechverarbeitung Bescheid wissen. Meistens wird die Blechverarbeitung wegen ihrer hohen Festigkeit und Haltbarkeit bevorzugt. Außerdem ist es recht formbar, so dass man es in verschiedene einzigartige Formen biegen kann, ohne dass es bricht oder reißt. Viele Unternehmen bevorzugen die Herstellung von Blechteilen gegenüber geformten oder gegossenen Bauteilen, da sie so insgesamt weniger Kosten und Materialabfälle haben.
