نظرة عامة على الصفائح المعدنية

تصنيع الصفائح المعدنية:

تصنيع الصفائح المعدنية هو عملية تشغيل بارد شاملة للصفائح المعدنية الرقيقة (عادة أقل من 6 مم)، تشمل القص، والثقب، والثني، واللحام، والبرشمة، والتشكيل بالقوالب، والمعالجة السطحية. ومن أبرز خصائصها أن سمك الجزء نفسه متسق.

أساليب تصنيع الصفائح المعدنية:

1. التصنيع بدون قوالب: تستخدم هذه العملية معدات مثل الثقب باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب، والقطع بالليزر، وآلات القص، وآلات الثني، وآلات البرشمة لمعالجة الصفائح المعدنية. تُستخدم عادةً لصنع العينات أو الإنتاج بكميات صغيرة وتكون تكلفتها أعلى.

2. التصنيع بالقوالب: تستخدم هذه العملية قوالب ثابتة لمعالجة الصفائح المعدنية. تشمل القوالب الشائعة قوالب القص والتشكيل. تُستخدم بشكل أساسي للإنتاج بكميات كبيرة وتكون تكلفتها أقل.

طرق معالجة الصفائح المعدنية:

1. المعالجة بدون قوالب: تستخدم هذه العملية معدات مثل الثقب باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب، والقطع بالليزر، وآلات القص، وآلات الثني، وآلات البرشمة لمعالجة الصفائح المعدنية. تُستخدم عادةً لصنع العينات أو الإنتاج بكميات صغيرة وتكون تكلفتها مرتفعة نسبيًا.

2. المعالجة بالقوالب: تستخدم هذه العملية قوالب ثابتة لمعالجة الصفائح المعدنية. تتضمن هذه عادةً قوالب القص والتشكيل. تُستخدم بشكل أساسي للإنتاج بكميات كبيرة وتكون تكلفتها منخفضة نسبيًا.

تدفق معالجة الصفائح المعدنية

l القطع: الثقب باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب، والقطع بالليزر، وآلة القص؛ التشكيل - الثني، والتمديد، والثقب: آلة الثني، ومكبس الثقب، وما إلى ذلك.

l المعالجات الأخرى: البرشمة، والتخريم، وما إلى ذلك.

l اللحام

l المعالجة السطحية: الطلاء بالبودرة، والطلاء الكهربائي، والسحب بالأسلاك، والطباعة بالشاشة، وما إلى ذلك.

عمليات تصنيع الصفائح المعدنية - القطع

تشمل طرق قطع الصفائح المعدنية بشكل رئيسي الثقب باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب، والقطع بالليزر، وآلات القص، والقطع بالقوالب. الثقب باستخدام التحكم الرقمي بالحاسوب هو الأكثر استخدامًا حاليًا. يُستخدم القطع بالليزر غالبًا في مرحلة النماذج الأولية، لكن تكلفة معالجته مرتفعة. يُستخدم القطع بالقوالب غالبًا للإنتاج بكميات كبيرة.

فيما يلي، سنقدم بشكل رئيسي قطع الصفائح المعدنية باستخدام الثقب بالتحكم الرقمي بالحاسوب.

يمكن استخدام الثقب بالتحكم الرقمي بالحاسوب، المعروف أيضًا بالثقب الدوار، للقطع، وثقب الثقوب، وسحب الثقوب، وإضافة الأضلاع، وما إلى ذلك. يمكن أن تصل دقة معالجته إلى +/-0.1 مم. سمك الصفائح المعدنية التي يمكن معالجتها بالثقب بالتحكم الرقمي بالحاسوب هو:

صفيحة مطروقة على البارد، صفيحة مطروقة على الساخن <3.0 مم؛

صفيحة ألومنيوم <4.0 مم؛

صفيحة فولاذ مقاوم للصدأ <2.0 مم.

1. هناك متطلبات لأحجام الحد الأدنى للثقب. يرتبط الحد الأدنى لحجم الثقب بشكل الفتحة، الخصائص الميكانيكية للمادة، وسُمك المادة. (انظر الشكل أدناه)

2. التباعد بين الثقوب والمسافة من الحافة في الخراطة CNC. تخضع المسافة الدنيا بين حافة الثقب المثقوب والشكل الخارجي للجزء لقيود معينة تعتمد على شكل الجزء والثقب. عندما لا تكون حافة الثقب المثقوب موازية للحافة الخارجية للجزء، لا يجب أن تقل هذه المسافة الدنيا عن سمك المادة t؛ وعندما تكون متوازية، يجب ألا تقل عن 1.5t. (انظر الشكل أدناه)

3. عند رسم الثقوب، الحد الأدنى للمسافة بين الثقب المرسوم والحافة هو 3T، الحد الأدنى للمسافة بين ثقبين مرسومين هو 6T، والحد الأدنى للمسافة الآمنة بين الثقب المرسوم وحافة الانحناء (الداخلية) هو 3T + R (T هو سُمك الصفيحة المعدنية، R هو نصف قطر الانحناء).

4. عند ثقب الأجزاء المرسومة، المنحنية، والمطروقة بعمق، يجب الحفاظ على مسافة معينة بين جدار الثقب والجدار المستقيم. (انظر الرسم البياني أدناه)

تكنولوجيا معالجة الصفائح المعدنية - التشكيل

تشكيل الصفائح المعدنية يتضمن بشكل رئيسي الانحناء والتمدد.

1. انحناء الصفائح المعدنية

1.1. انحناء الصفائح المعدنية يستخدم بشكل أساسي ماكينات الانحناء.

دقة معالجة ماكينة الانحناء:

الانحناء الأول: +/-0.1 مم

الانحناء الثاني: +/-0.2 مم

أكثر من انحناءين: +/-0.3 مم

1.2. المبادئ الأساسية لتسلسل الانحناء: الانحناء من الداخل إلى الخارج، من الصغير إلى الكبير، تشكيل الأشكال الخاصة أولاً، ثم تشكيل الأشكال العامة، مع التأكد من أن العملية السابقة لا تؤثر أو تتعارض مع العمليات اللاحقة.

1.3. أشكال أدوات الانحناء الشائعة:

1.4. الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء للأجزاء المنحنية: عند ثني مادة ما، يتم شد الطبقة الخارجية بينما يتم ضغط الطبقة الداخلية في منطقة الزاوية الدائرية. عندما يكون سمك المادة ثابتًا، كلما كان نصف القطر الداخلي (r) أصغر، كان الشد والضغط أشد. عندما يتجاوز إجهاد الشد عند الزاوية الدائرية الخارجية قوة الشد القصوى للمادة، يحدث تشقق وانكسار. لذلك، يجب أن يتجنب التصميم الهيكلي للأجزاء المنحنية أنصاف أقطار زوايا الانحناء الصغيرة جدًا. الحد الأدنى لأنصاف أقطار الانحناء للمواد الشائعة الاستخدام في الشركة موضح في الجدول أدناه.

جدول نصف قطر الانحناء الأدنى للأجزاء المنحنية:

1.5. ارتفاع الحافة المستقيمة للأجزاء المنحنية بشكل عام، يجب ألا يكون الحد الأدنى لارتفاع الحافة المستقيمة صغيرًا جدًا. متطلبات الارتفاع الأدنى: h > 2t

إذا كان الارتفاع المستقيم h < 2t للجزء المنحني بحاجة إلى الزيادة أولاً، فيجب زيادة ارتفاع الانحناء، ثم معالجته إلى الحجم المطلوب بعد الانحناء؛ أو يجب معالجة أخدود ضحل في منطقة تشوه الانحناء قبل الانحناء.

1.6. ارتفاع حافة مستقيمة ذات جانب مائل: عندما يكون للجزء المنحني جانب مائل، فإن الارتفاع الأدنى للجانب هو: h = (2~4)t > 3mm

1.7. مسافة الثقب على الأجزاء المنحنية: مسافة الثقب: بعد الثقب، يجب وضع الثقب خارج منطقة تشوه الانحناء لتجنب التشوه أثناء الانحناء. المسافة من جدار الثقب إلى حافة الانحناء موضحة في الجدول أدناه.

1.8. بالنسبة للأجزاء المنحنية محليًا، يجب أن يتجنب خط الانحناء مواقع التغيرات الحادة في الأبعاد. عند ثني جزء من حافة جزئيًا، لمنع تركيز الإجهاد والتشقق عند الزوايا الحادة، يمكن نقل خط الانحناء مسافة معينة بعيدًا عن التغير الحاد في الأبعاد (الشكل أ)، أو يمكن إنشاء أخدود معالجة (الشكل ب)، أو يمكن ثقب فتحة معالجة (الشكل ج). لاحظ متطلبات الأبعاد في الأشكال: S>R، عرض الأخدود k≥t؛ عمق الأخدود L>t+R+k/2

1.9. يجب أن تتجنب الحافة المائلة لحافة منحنية منطقة التشوه.

1.10. متطلبات التصميم للحواف الميتة يرتبط طول الحافة الميتة بسماكة المادة. كما هو موضح في الشكل أدناه، الحد الأدنى لطول الحافة الميتة L > 3.5t + R. حيث t هي سماكة جدار المادة، و R هو نصف قطر الانحناء الداخلي الأدنى للعملية السابقة (كما هو موضح على اليمين في الشكل أدناه).

1.11. إضافة ثقوب تحديد موضع العملية: لضمان تحديد موضع الشغل بدقة في القالب ومنع إزاحة الشغل أثناء الانحناء، مما يؤدي إلى منتجات معيبة، يجب إضافة ثقوب تحديد موضع العملية مسبقًا أثناء التصميم، كما هو موضح في الشكل أدناه. خاصة بالنسبة للأجزاء التي يتم ثنيها وتشكيلها عدة مرات، يجب استخدام ثقوب العملية كمرجع تحديد الموضع لتقليل الأخطاء التراكمية وضمان جودة المنتج.

1.12. تؤدي الأبعاد المختلفة إلى قابلية تصنيع مختلفة:

كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه، أ) ثقب الثقب أولاً ثم ثنيه يجعل من السهل ضمان دقة بعد L ويسهل المعالجة. ب) و ج) إذا كانت دقة بعد L عالية، يجب إجراء الانحناء أولاً ثم معالجة الثقب، وهو أكثر تعقيدًا.

1.13. الارتداد المرن للأجزاء المنحنية: تؤثر العديد من العوامل على الارتداد المرن، بما في ذلك الخصائص الميكانيكية للمادة، سماكة الجدار، نصف قطر الانحناء، والضغط الطبيعي أثناء الانحناء.

كلما زادت نسبة نصف قطر الزاوية الداخلية إلى سماكة الصفيحة للجزء المنحني، زاد الارتداد المرن.

ضغط الأضلاع المقوية في منطقة الانحناء لا يحسن فقط صلابة قطعة العمل ولكن يساعد أيضًا في قمع الارتداد المرن.

2. سحب الصفائح المعدنية

يتم سحب الصفائح المعدنية بشكل رئيسي عن طريق الثقب الرقمي المحوسب أو الثقب التقليدي، مما يتطلب مسامير أو قوالب سحب متنوعة.

يجب أن يكون شكل الجزء المسحوب بسيطًا ومتناظرًا قدر الإمكان، ويتم سحبه في عملية واحدة كلما أمكن ذلك.

بالنسبة للأجزاء التي تتطلب عمليات سحب متعددة، يجب السماح بالعلامات التي قد تتشكل على السطح أثناء عملية السحب.

مع ضمان تلبية متطلبات التجميع، يجب السماح بدرجة معينة من الميل على الجدران الجانبية المسحوبة.

2.1. متطلبات نصف قطر التحديد بين قاع الجزء الممتد والجدار المستقيم:

كما هو موضح في الشكل، يجب أن يكون نصف قطر التحديد بين قاع الجزء الممتد والجدار المستقيم أكبر من سماكة الصفيحة، أي r>t. لجعل عملية السحب أكثر سلاسة، يؤخذ r1 بشكل عام كـ (3+5)t، ويجب أن يكون نصف قطر التحديد الأقصى أقل من أو يساوي 8 أضعاف سماكة الصفيحة، أي r1<8t.

2.2. نصف قطر التمويج بين الحافة وجدار الجزء المشدود:

كما هو موضح في الشكل، يجب أن يكون نصف قطر التمويج بين الحافة وجدار الجزء المشدود أكبر من ضعف سماكة الصفيحة، أي r2>2t. ولجعل عملية الشد أكثر سلاسة، يُؤخذ عادةً r2 كـ (5 - 10)t. يجب أن يكون الحد الأقصى لنصف قطر الحافة أقل من أو يساوي 8 أضعاف سماكة الصفيحة، أي r2<8t.

2.3. نصف قطر التمويج بين الحافة وجدار الجزء المشدود: كما هو موضح في في الشكل، يجب أن يكون نصف قطر التحديد بين الحافة وجدار جزء التمدد أكبر من ضعف سمك اللوحة، أي r2>2t. لجعل عملية التمدد أكثر سلاسة، يُؤخذ r2 عادةً كـ (5-10)t. يجب أن يكون الحد الأقصى لنصف قطر الحافة أقل من أو يساوي ثمانية أضعاف سمك اللوحة، أي r2<8t.

2.4. قطر التجويف الداخلي للأجزاء الدائرية المشدودة: كما هو موضح في الشكل، يجب أن يكون قطر التجويف الداخلي للأجزاء الدائرية المشدودة D>d+10t حتى لا تتجعد صفيحة الضغط أثناء السحب.

2.5. نصف قطر التمويج بين الجدران المتجاورة لجزء مستطيل الشد: كما هو موضح في الشكل، يجب أن يكون نصف قطر التمويج بين الجدران المتجاورة لجزء مستطيل الشد r3 > 3t. ولتقليل عدد عمليات الشد، يجب أن يكون r3 أكبر من H/5 قدر الإمكان حتى يمكن سحبه دفعة واحدة.

2.6. عند تشكيل جزء دائري مشدود بدون حافة في خطوة واحدة، يجب أن تفي العلاقة الأبعادية بين ارتفاعه وقطره بالمتطلبات التالية:

كما هو موضح في الشكل، عند تشكيل جزء دائري مشدود بدون حافة في خطوة واحدة، يجب أن تكون نسبة الارتفاع H إلى القطر d أقل من أو تساوي 0.4، أي H/d < 0.4.

2.7. تباين سمك المكونات المطروقة: بسبب مستويات الإجهاد المختلفة في مواقع مختلفة، يتغير سمك المادة في المكون المطروق بعد التمديد. بشكل عام، يبقى مركز القاع على سمكه الأصلي، وتقل سماكة المادة عند زوايا القاع المستديرة، وتزداد سماكة المادة بالقرب من الحافة العلوية، وتزداد سماكة المادة عند الزوايا المستديرة للمكونات المطروقة المستطيلة. عند تصميم المنتجات المطروقة، يجب أن توضح الأبعاد على الرسم المنتج ما إذا كانت الأبعاد الخارجية أو الداخلية يجب ضمانها؛ لا يمكن تحديد كل من الأبعاد الداخلية والخارجية في نفس الوقت.

3. تشكيل الصفائح المعدنية الأخرى:

الأضلاع المقواة —— يتم ضغط الأضلاع على أجزاء الصفائح المعدنية لزيادة الصلابة الهيكلية.

المشربيات —— تُستخدم المشربيات عادةً في مختلف الأغلفة أو الهياكل للتهوية وتبديد الحرارة.

ثني الثقوب (سحب الثقوب) —— تُستخدم لتصنيع الخيوط أو تحسين صلابة الفتحات.

3.1. الأضلاع المقواة:

اختيار هيكل وأبعاد الأضلاع المقواة

الأبعاد القصوى لتباعد الثقوب والمسافة من حافة الثقب

3.2. الستائر المعشقة:

طريقة تشكيل الستائر المعشقة هي استخدام حافة واحدة من الثقب لقطع المادة بينما يقوم باقي الثقب بتمديد وتشويه المادة في نفس الوقت، مشكلًا شكلًا متموجًا مع جانب واحد مفتوح.

التركيب النموذجي للستائر المعشقة. متطلبات حجم الستائر المعشقة: a>4t; b>6t; h<5t; L>24t; r>0.5t.

3.3. تطويق الثقوب (سحب الثقب):

هناك العديد من أنواع تطويق الثقوب، وأكثرها شيوعًا هو تطويق الثقوب الداخلية ليتم خيطها.

تقنية تصنيع الصفائح المعدنية – اللحام

في تصميم هيكل لحام الصفائح المعدنية، يجب اتباع مبدأ 'ترتيب متناظر للوصلات ونقاط اللحام، وتجنب التقارب والتجمع والتداخل'. يمكن قطع الوصلات ونقاط اللحام الثانوية، بينما يجب أن تكون الوصلات ونقاط اللحام الرئيسية متصلة. تشمل طرق اللحام الشائعة في أعمال الصفائح المعدنية اللحام بالقوس واللحام بالمقاومة.

1. اللحام بالقوس:

يجب أن يكون هناك مساحة لحام كافية بين أجزاء الصفائح المعدنية. يجب أن يكون أقصى فجوة لحام 0.5-0.8 مم، ويجب أن تكون الوصلة متساوية ومستوية.

2. اللحام بالمقاومة

يجب أن يكون سطح اللحام مستويًا وخاليًا من التجاعيد، والارتداد، وما إلى ذلك.

الأبعاد لللحام بالنقطة بالمقاومة موضحة في الجدول أدناه:

مسافة نقطة اللحام بالمقاومة

في التطبيقات العملية، عند لحام الأجزاء الصغيرة، يمكن استخدام البيانات في الجدول أدناه كمرجع. عند لحام الأجزاء الكبيرة، يمكن زيادة مسافة الوصلة بشكل مناسب، عادةً لا تقل عن 40-50 مم. بالنسبة للأجزاء غير الحاملة للحمولة، يمكن زيادة مسافة الوصلة إلى 70-80 مم.

سمك اللوحة t، قطر نقطة اللحام d، الحد الأدنى لقطر نقطة اللحام dmin، الحد الأدنى للمسافة بين نقاط اللحام e. إذا كانت الألواح بسمك مختلف، اختر السمك بناءً على أرق لوحة.

عدد طبقات لوحة اللحام بالمقاومة ونسبة السمك

عادةً ما يتضمن اللحام بالنقطة بالمقاومة طبقتين من اللوحة، بحد أقصى ثلاث طبقات. يجب أن تكون نسبة سمك كل طبقة في وصلة اللحام بين 1/3 و 3.

إذا كانت هناك حاجة إلى ثلاث طبقات للحام، فيجب التحقق أولاً من نسبة السمك. إذا كانت معقولة، يمكن المضي في الحام. إذا لم تكن كذلك، فكر في إنشاء ثقوب عملية أو شقوق عملية، وحام الطبقتين بشكل منفصل، وترتيب نقاط الحام بشكل متداخل.

تقنية معالجة الصفائح المعدنية - المعالجة السطحية

تخدم المعالجة السطحية للصفائح المعدنية أغراضًا مضادة للتآكل وزخرفية. تشمل المعالجات السطحية الشائعة للصفائح المعدنية: الطلاء بالبودرة، والتغليف الكهربائي بالزنك، والتغليف بالزنك بالغمس الساخن، وأكسدة السطح، وتنعيم السطح، والطباعة بالشاشة. قبل المعالجة السطحية، يجب إزالة الزيت، والصدأ، وفضلات الحام، وما إلى ذلك، من سطح الصفيحة المعدنية.

1. الطلاء بالبودرة:

هناك نوعان من الطلاء السطحي للصفائح المعدنية: الطلاء السائل وطلاء البودرة. نحن نستخدم عادة طلاء البودرة. من خلال طرق مثل الرش بالبودرة، والامتزاز الكهروستاتيكي، والخبز عالي الحرارة، يتم رش طبقة من الطلاء بألوان مختلفة على سطح الصفيحة المعدنية لتحسين مظهرها وزيادة مقاومة المادة للتآكل. إنها طريقة معالجة سطحية شائعة الاستخدام.

ملاحظة: سيكون هناك بعض الاختلاف في اللون بين الصفائح المطلية من قبل مصنعين مختلفين. لذلك، من الأفضل أن يتم طلاء الصفائح المعدنية من نفس اللون المنتجة على نفس المعدات من قبل نفس المصنع.

2. التغليف الكهربائي بالزنك والتغليف بالزنك بالغمس الساخن:

تغليف سطح الصفائح المعدنية بالزنك هو طريقة معالجة سطحية شائعة مضادة للتآكل، كما أنها تحسن المظهر. يمكن تقسيم التغليف بالزنك إلى تغليف كهربائي بالزنك وتغليف بالزنك بالغمس الساخن.

يُنتج التغليف الكهربائي بالزنك مظهرًا أكثر إشراقًا ونعومة، وطبقة الزنك أرق، مما يجعله أكثر استخدامًا شيوعًا.

يُنتج التغليف بالزنك بالغمس الساخن طبقة زنك أكثر سمكًا ويخلق طبقة سبيكة زنك-حديد، مما يوفر مقاومة أقوى للتآكل مقارنة بالتغليف الكهربائي بالزنك.

3. الأكسدة الأنودية للسطح:

هذا القسم يقدم بشكل رئيسي الأكسدة الأنودية السطحية للألمنيوم وسبائك الألمنيوم.

يمكن أن تنتج الأكسدة الأنودية السطحية للألمنيوم وسبائك الألمنيوم ألوانًا مختلفة، مما يخدم غرضًا وقائيًا وزخرفيًا. في الوقت نفسه، تتشكل طبقة أكسيد أنودية على سطح المادة. تمتلك هذه الطبقة صلابة عالية ومقاومة للاهتراء، بالإضافة إلى خصائص عزل كهربائي وعزل حراري جيدة.

4. تنعيم السطح:

يتم وضع المادة بين الأسطوانات العلوية والسفلية لآلة التنعيم. يتم إرفاق أحزمة كاشطة بالأسطوانات. مدفوعة بمحرك، يتم دفع المادة عبر الأحزمة الكاشطة، مما يخلق خطوطًا على سطح المادة. يختلف سمك الخطوط اعتمادًا على نوع الحزام الكاشط. الغرض الرئيسي هو تحسين المظهر. عادةً ما يتم النظر في هذا العلاج السطحي بالتنعيم فقط لمواد الألمنيوم.

5. الطباعة بالشاشة:

الطباعة بالشاشة هي عملية طباعة علامات مختلفة على سطح المواد. هناك عادة طريقتان: الطباعة بالشاشة المسطحة والطباعة بالنقل. تُستخدم الطباعة بالشاشة المسطحة بشكل رئيسي للأسطح المسطحة، ولكن هناك حاجة إلى الطباعة بالنقل للانخفاضات الأعمق.

تتطلب الطباعة بالشاشة قالب طباعة بالشاشة.

يتطلب ثني الصفائح المعدنية خبرة؛ راقب كيف يثني الحرفيون ذوو الخبرة الصفائح ولماذا يفعلون ذلك بهذه الطريقة. لمعرفة المزيد عن ماكينات الثني أو عمليات الثني، يرجى الاتصال بفريق JUGAO CNC MACHINE الخاص بنا.