ختم اللحام
عملية الفيديو
أساسيات ختم المعادن
الختم المعدني هو عملية تصنيع تستخدم لتحويل الصفائح المعدنية المسطحة إلى أشكال محددة. إنها عملية معقدة يمكن أن تشمل عددًا من تقنيات تشكيل المعادن - التقطيع، واللكم، والثني، والثقب، على سبيل المثال لا الحصر.
هناك الآلاف من الشركات في جميع أنحاء العالم التي تقدم خدمات ختم المعادن لتقديم مكونات للصناعات في أسواق السيارات والفضاء والأسواق الطبية وغيرها. مع تطور الأسواق العالمية، هناك حاجة متزايدة لإنتاج كميات كبيرة من الأجزاء المعقدة بسرعة.
يوضح الدليل التالي أفضل الممارسات والصيغ المستخدمة بشكل شائع في عملية تصميم ختم المعدن ويتضمن نصائح لدمج اعتبارات خفض التكلفة في الأجزاء.
أساسيات الختم
الختم - ويسمى أيضًا الضغط - يتضمن وضع الصفائح المعدنية المسطحة، إما في شكل ملف أو فارغ، في مكبس الختم. في عملية الضغط، تقوم الأداة وسطح القالب بتشكيل المعدن إلى الشكل المطلوب. التثقيب، والتقطيع، والثني، والعملة، والنقش، والتشفيه كلها تقنيات ختم تستخدم لتشكيل المعدن.
قبل أن يتم تشكيل المادة، يجب على متخصصي الختم تصميم الأدوات عبر تكنولوجيا الهندسة CAD/CAM. يجب أن تكون هذه التصميمات دقيقة قدر الإمكان لضمان أن كل ثقب وثني يحافظ على الخلوص المناسب، وبالتالي جودة الجزء الأمثل. يمكن أن يحتوي النموذج ثلاثي الأبعاد لأداة واحدة على مئات الأجزاء، لذا غالبًا ما تكون عملية التصميم معقدة للغاية وتستغرق وقتًا طويلاً.
بمجرد إنشاء تصميم الأداة، يمكن للشركة المصنعة استخدام مجموعة متنوعة من الآلات والطحن والأسلاك EDM وخدمات التصنيع الأخرى لإكمال إنتاجها.
أنواع الختم المعدني
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من تقنيات ختم المعادن: السحب التدريجي، والسحب الرباعي، والسحب العميق.
ختم القالب التدريجي
يتميز الختم التدريجي بعدد من المحطات، لكل منها وظيفة فريدة.
أولاً، يتم تغذية الشريط المعدني من خلال مكبس الختم التدريجي. يتم فتح الشريط بثبات من الملف إلى مكبس القالب، حيث تقوم كل محطة في الأداة بعد ذلك بإجراء قطع أو ثقب أو ثني مختلف. وتضاف أعمال كل محطة متتالية إلى عمل المحطات السابقة، فينتج عنها جزء مكتمل.
قد يتعين على الشركة المصنعة تغيير الأداة بشكل متكرر بضغطة واحدة أو القيام بعدد من الضغطات، كل منها يؤدي إجراءً واحدًا مطلوبًا لجزء مكتمل. حتى باستخدام مكابس متعددة، غالبًا ما كانت خدمات المعالجة الثانوية مطلوبة لإكمال جزء ما بشكل حقيقي. لهذا السبب، فإن الختم التدريجي بالقالب هو الحل الأمثل للأجزاء المعدنية ذات الأشكال الهندسية المعقدة التي تلبي ما يلي:
تحول أسرع
انخفاض تكلفة العمالة
طول تشغيل أقصر
تكرار أعلى
ختم أربع شرائح
تتضمن الشرائح الأربع، أو الشرائح المتعددة، محاذاة أفقية وأربع شرائح مختلفة؛ بمعنى آخر، يتم استخدام أربع أدوات في وقت واحد لتشكيل قطعة العمل. تسمح هذه العملية بإجراء عمليات قطع معقدة وانحناءات معقدة لتطوير الأجزاء الأكثر تعقيدًا.
يمكن أن يوفر الختم المعدني بأربع شرائح العديد من المزايا مقارنةً بالختم بالضغط التقليدي مما يجعله خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات. بعض هذه المزايا تشمل:
* تعدد الاستخدامات للأجزاء الأكثر تعقيدًا
* المزيد من المرونة لتغييرات التصميم
كما يوحي اسمها، تحتوي الشريحة الرباعية على أربع شرائح - مما يعني أنه يمكن استخدام ما يصل إلى أربع أدوات مختلفة، واحدة لكل شريحة، لتحقيق انحناءات متعددة في وقت واحد. عندما يتم تغذية المادة إلى أربع شرائح، يتم ثنيها بتتابع سريع بواسطة كل عمود مجهز بأداة.
ختم السحب العميق
يتضمن الرسم العميق سحب صفيحة معدنية فارغة إلى القالب عبر لكمة، وتشكيلها في شكل. وتسمى هذه الطريقة "الرسم العميق" عندما يتجاوز عمق الجزء المسحوب قطره. يعتبر هذا النوع من التشكيل مثاليًا لإنشاء المكونات التي تحتاج إلى عدة سلاسل من الأقطار ويعتبر بديلاً فعالاً من حيث التكلفة لعمليات الخراطة، والتي تتطلب عادةً استخدام المزيد من المواد الخام. تشمل التطبيقات والمنتجات الشائعة المصنوعة من الرسم العميق ما يلي:
* مكونات السيارات
* أجزاء الطائرات
* المرحلات الإلكترونية
*الأواني وأدوات الطبخ
ختم المدى القصير
يتطلب ختم المعدن على المدى القصير الحد الأدنى من نفقات الأدوات الأولية ويمكن أن يكون حلاً مثاليًا للنماذج الأولية أو المشاريع الصغيرة. بعد إنشاء الفراغ، يستخدم المصنعون مجموعة من مكونات الأدوات المخصصة وإدراج القالب لثني الجزء أو ثقبه أو حفره. يمكن أن تؤدي عمليات التشكيل المخصصة وحجم التشغيل الأصغر إلى تكلفة أعلى لكل قطعة، ولكن غياب تكاليف الأدوات يمكن أن يجعل المدى القصير أكثر فعالية من حيث التكلفة للعديد من المشاريع، خاصة تلك التي تتطلب إنجازًا سريعًا.
أدوات التصنيع للختم
هناك عدة خطوات في إنتاج ختم المعدن. الخطوة الأولى هي تصميم وتصنيع الأداة الفعلية المستخدمة لإنشاء المنتج.
دعونا نلقي نظرة على كيفية إنشاء هذه الأداة الأولية: تخطيط وتصميم شريط المخزون: يتم استخدام المصمم لتصميم الشريط وتحديد الأبعاد والتفاوتات واتجاه التغذية وتقليل الخردة والمزيد.
تصنيع الأدوات الفولاذية ومجموعة القوالب: يضمن CNC مستوى أعلى من الدقة والتكرار حتى لأكثر القوالب تعقيدًا. يمكن للمعدات مثل مطاحن CNC ذات 5 محاور وآلات EDM السلكية أن تقطع فولاذ الأدوات المتصلب بتفاوتات شديدة للغاية.
المعالجة الثانوية: يتم تطبيق المعالجة الحرارية على الأجزاء المعدنية لتعزيز قوتها وجعلها أكثر متانة عند تطبيقها. يتم استخدام الطحن لإنهاء الأجزاء التي تتطلب جودة سطح عالية ودقة في الأبعاد.
سلك EDM: تعمل ماكينة تفريغ الأسلاك الكهربائية على تشكيل المواد المعدنية بسلك نحاسي مشحون كهربائيًا. يمكن لـ Wire EDM قطع الأشكال الأكثر تعقيدًا، بما في ذلك الزوايا والخطوط الصغيرة.
عمليات تصميم ختم المعدن
يعد ختم المعادن عملية معقدة يمكن أن تتضمن عددًا من عمليات تشكيل المعادن - التقطيع والتثقيب والثني والثقب والمزيد. التقطيع: تدور هذه العملية حول قطع الخطوط العريضة أو الشكل التقريبي للمنتج. تدور هذه المرحلة حول تقليل النتوءات وتجنبها، مما قد يؤدي إلى زيادة تكلفة الجزء الخاص بك وإطالة المهلة الزمنية. الخطوة هي تحديد قطر الثقب وشكله الهندسي/استدقاقه والمسافة بين الحافة إلى الثقب وإدخال الثقب الأول.
الانحناء: عندما تقوم بتصميم الانحناءات في الجزء المعدني المختوم، من المهم السماح بما يكفي من المواد - تأكد من تصميم الجزء الخاص بك وفارغه بحيث يكون هناك ما يكفي من المواد لإجراء الثني. بعض العوامل المهمة التي يجب تذكرها:
*إذا تم إجراء الانحناء بالقرب من الثقب، فقد يتشوه.
*يجب تصميم الشقوق والعروات، وكذلك الفتحات، بعرض لا يقل عن 1.5 مرة من سمك المادة. إذا تم تصغيرها، فقد يكون من الصعب إنشاؤها بسبب القوة التي تمارس على اللكمات، مما يؤدي إلى كسرها.
*يجب أن يكون لكل زاوية في تصميمك الفارغ نصف قطر يبلغ على الأقل نصف سمك المادة.
*للحد من حالات وشدة النتوءات، تجنب الزوايا الحادة والقواطع المعقدة عندما يكون ذلك ممكنًا. عندما لا يمكن تجنب مثل هذه العوامل، تأكد من ملاحظة اتجاه الثقب في تصميمك حتى يمكن أخذها في الاعتبار أثناء الختم.