什麼是鈑金?鈑金的類型&成型工藝&應用

很多朋友不知道鈑金是什麼?日常中也很少聽到人們提起,便認為這是一種十分陌生的加工材料。實際上,它十分常見,從建築的用材、汽車使用的零部件,到座椅、廚櫃等,都有它的身影。它的用途廣泛,是金屬板的統稱,我們常見的不鏽鋼、銅等便是其中的一種。接下來,讓我們來一起瞭解一些這個多功能的材料吧。

什麼是鈑金

鈑金又被稱為“金屬板”,它的定義非常廣,總的來說,指任何成型為不同厚度的扁平件金屬,一般厚度在0.5至6毫米之間。它的類型多樣,用途廣泛,是現今不可或缺的一種加工原料。鈑金也可以被理解為一種加工工藝,是指針對金屬板進行綜合冷加工操作的過程,其特徵是同一零件厚度一致。本文主要採用第一種定義進行講解。

常見的鈑金類型

1、鋁

優點:鋁板質地較軟,延展性強,在使用中很少用純鋁作為原材料。鋁合金有較大強度和韌性,且不容易生鏽,環保性強,但鋁合金不容易進行錫焊操作。 其中比較特殊的是杜拉鋁,它是以鋁為主要成分的合金,顏色、比重和鋁相同,但強度卻比鋁高。

應用範圍:常常被用來製造玩具、汽車、家俱等,杜拉鋁是優良的航空材料。

2、不鏽鋼

優點:不鏽鋼板是近幾年使用最廣泛的鈑金材料之一。它的性能十分高,不僅不受周圍環境和濕度的影響,還能為高級鋼料中加入錳、鉻、鎳等金屬所做成的合金。鏽鋼板表面依照精製程度分為七級,高級的表面會呈現猶如鏡面般的光澤。但由於不鏽鋼具有較高的硬度和韌性,因此比較難進行剪切和彎曲的操作。

應用範圍:它不僅可以用來製作廚房用具、醫療用具等,還可以作為車輛、建築用品的產品元件。

3、碳鋼

優點:碳鋼是一種含有碳(最高2.1%)的鋼合金。隨著其中碳含量增加,合金在進行熱處理操作時的硬度和強度會隨之增強,但延展性會隨之降低。

應用範圍:它多用於工業和消費市場中的許多產品。

4、銅

優點:銅的性質柔軟且有韌性,是優良的電和熱的導體,它的抗腐蝕性強。

應用範圍:被廣泛應用於屋頂、水槽等的製作中。

5、鈦

優點:鈦具有多種有利的冶金特性,它的高強度重量比和耐腐蝕性被人們熟知,但是它還具有高度地可回收性、耐用性和生物相容性。

應用範圍:被廣泛地應用於工業的製造中。

鈑金成型工藝

1、鈑金折彎

折彎是通過給金屬板施加彎曲應力,讓其形成所需要的形狀的過程。彎曲之後,鈑金可以達到塑形變形的效果,可以有效防止其恢復為原來的形狀。常見的折彎形式為V字型彎曲,一般法蘭和波紋等零部件通過這種方式形成。

2、鈑金捲邊

捲邊是在將金屬板邊緣捲成圓形從而使其更加安全的過程。捲曲可以分為偏心卷和對心卷兩種,其中偏心卷中輥的中心高於板材的水準,對心卷中輥的中心和板材水準相同。

3、鈑金去彎

去彎是去除金屬板上彎度的過程。在鈑金的製作過程中,壓平板材後可能會出現水平面發生彎曲的情況,這個時候就需要通過壓平板材邊緣的弧度從而達到去彎的效果。要注意的是,這個工藝只能夠在有限長度的部分進行,且以直線的形式施加在邊緣上,切勿直接施加在平面上。

4、拉深

拉深是通過使用一系列的模具在多個階段中將板材更改為所需要的形狀的過程。經過這個過程後,板材形成的形狀深度會超過原始的直徑。拉深一般用於大批量的生產,如汽車零件、水槽等。

5、鈑金擴口

擴口一般是通過穿孔剪刀切割金屬片,並將金屬片拉伸成為想要的形狀的過程。這種工藝多用於製造圍欄、平臺、走道等。

6、液壓成型

液壓成型是通過高壓流體來使鈑金形成所需要形狀的工藝。通過這項操作,可以在短時間內實現複雜零件的加工和成型。它的成本低,且與大多數材料具有相容性,因此被用於許多零件的加工中。

7、漸進式板材成型

漸進性的板材成型可以輕鬆更改零件的形狀,但它只適用於低容量。它的靈活性強,可以在短時間內輕鬆實現對產品的更改。

8、熨燙

熨燙可以使用在減少金屬板某個區域的厚度上。它可以使得生產出來的產品更加地均勻,獲得相同的壁厚。汽水罐的製作過程就是一個很好地熨燙的例子,它的壁厚需要減薄到一定的值,要進行兩到三次的熨燙工藝才能完成製作。

9、鐳射切割

鐳射切割使用的是CNC機器,它可以精確地完成鈑金的切割。在運行程式之後,鐳射會根據指令進行特定形狀的切割操作,且在運行的過程中可以隨意地改變形狀。由於它的精準性和靈活性,使得它越來越多地被用於金屬片的加工工藝中。

10、光化學加工

光化學加工利用光刻膠和蝕刻劑實現金屬片成形的工藝。它可以用於切割任何金屬,且成本較低,十分適合大規模生產。它的製作精準,可以提供光滑的金屬表面,常見與珠寶、金屬墊圈、柔性加熱元件的加工中。

11、沖孔

沖孔是鈑金切孔中一個非常常用的技術。它通過利用沖頭和沖模兩個工具,將材料壓在這兩者之間,通過剪切力在金屬板上壓出孔洞。在沖孔時,建議所需孔的直徑要大於材料的厚度。

12、滾動

滾動是通過軋輥在金屬板上進行軋製從而減少其厚度,使其更加均勻的過程。它可以分為冷軋和熱軋,冷軋在室溫中進行,熱軋的溫度約為1400華氏度。

13、折彎成型

折彎成型是金屬板圍繞穿過材料後直軸彎曲的過程。它形成的形狀主要取決於沖頭和模具,製作過程比較艱難,需要考慮材料的特性、壓力機和工具。

14、轉輪

轉輪是通過英式輪將金屬板拉伸和彎曲為所需形狀的過程。它主要用於批量生產中,汽車的配件和飛機的鈑金零件都會應用這個工藝。但它對於操作者有較高的要求,所以價格比較昂貴。

鈑金的應用

鈑金成型幾乎適用於所有的製造行業中。隨著成型工藝和裁剪技術的升級,它在生產中具有較大的優勢,因此在不同的產品和行業中都得到了更多的使用。

1、產品應用

(1)支架和組件

對於定制支架和不同組件的構建來說,需要具備耐腐蝕和輕質的特性,因此鈑金是構建它們的理想材料。

(2)外殼

對於不同形狀不同樣式的外殼來說,鈑金都是完美的製造材料,如機架安裝、控制臺、U型外殼等。它提供了一種經濟實惠的方式來製作產品設備面板,是製作各種應用的外殼的理想選擇。

(3)機箱

鈑金是製作機箱以容納機電控制的理想材料。它的使用範圍十分大,從大型的工業測試設備到小型手持設備。

2、行業應用

(1)汽車

汽車行業是現今使用鈑金最多的行業之一,它的外殼、引擎等都有金屬板的身影。由於汽車在使用的過程中需要經過忍受風吹日曬,對於鈑金的選擇有較高的要求,它需要滿足以下五點:

①可塑性強

②具有較好的可焊性

③經濟型好,價格實惠

④較好的化學穩定性

⑤精準的尺寸和良好的內在質量

(2)傢俱

現在很多傢俱和傢俱的框架都會採用金屬作為原料。鈑金零件和型材中任何輪廓的高精度切割為傢俱製造行業開拓的新的創作自由。使用鐳射切割技術,生產出的產品不僅質量高,設計好,且金屬板上幾乎沒有痕跡,因此所產生的效益也十分高。

(3)建築

鈑金是現今應用最廣泛的建築用材之一,它為工程師和承包商等人士提供了許多的優勢。它的重量和厚度都比較低,便於運輸和使用。且金屬板堅固耐用,可以適應各種惡劣的環境和極端高溫,是建築中的理想用材。它具有較強的延展性,可以經過成型工藝製作成客戶想要的形狀,在破損後也比較容易修復,耗費成本較低,適合大批量生產。

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