Blechbearbeitung: Eine Schlüsseltechnologie der modernen Fertigung

Grundbegriffe und Besonderheiten der Blechbearbeitung

Was ist Blechbearbeitung?

Blechbearbeitung bezeichnet die Bearbeitung von Blechen durch verschiedene Prozesse wie Schneiden, Biegen, Stanzen, Schweißen usw. zur Herstellung von Teilen unterschiedlicher Form und Funktion. Diese Teile spielen in verschiedenen Branchen eine wichtige Rolle, beispielsweise bei der Herstellung von Automobilkarosserien, Gehäusen elektronischer Geräte und Tragflächen in der Luft- und Raumfahrt.

Eigenschaften der Blechverarbeitung

1. Starke Anpassung : Durch die Blechbearbeitung können Teile verschiedener Formen und Größen entsprechend den Kundenbedürfnissen und Designanforderungen angepasst werden. Ob einfache geometrische Formen oder komplexe Sonderformen – durch die Blechbearbeitung können sie den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Branchen gerecht werden.
2. Hohe Festigkeit und Haltbarkeit : Da bei der Blechverarbeitung Metallbleche verwendet werden, weisen die hergestellten Produkte eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit auf. Sie halten großen äußeren Kräften und Drücken stand und behalten auch in rauen Umgebungen ihre gute Leistung bei, wodurch die Zuverlässigkeit und Stabilität der Produkte gewährleistet wird.
3. Massenproduktion : Blechbearbeitung ermöglicht Massenproduktion. Durch Prozessoptimierung und den Einsatz moderner Anlagen wird die Produktionseffizienz verbessert und die Produktionskosten gesenkt. Bei der Großserienproduktion können Produktqualität und -konsistenz garantiert werden, um die Marktnachfrage zu erfüllen.
4. Materialvielfalt : Für die Blechverarbeitung kommen viele verschiedene Materialien zum Einsatz. Die gängigsten sind kaltgewalzte Bleche, warmgewalzte Bleche, verzinkte Bleche, Kupfer, Aluminiumbleche, Aluminiumprofile, Edelstahl usw. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften und Merkmale. Wählen Sie das passende Material je nach Verwendungszweck und Anforderungen des Produkts, um den optimalen Nutzen zu erzielen.

Blechbearbeitungsprozess

Materialauswahl für die Blechverarbeitung

In der Blechbearbeitung ist die Materialauswahl entscheidend. Unterschiedliche Produktfunktionen erfordern unterschiedliche Materialien, und generell müssen Faktoren wie Produktzweck, Kosten und Leistung berücksichtigt werden.

1. Kaltgewalztes Blech (SPCC) : hauptsächlich galvanisiert und lackiert, kostengünstig, leicht zu formen, Materialstärke im Allgemeinen ≤ 3,2 mm. Wird häufig zur Herstellung von Produkten mit geringen Festigkeitsanforderungen und gutem Aussehen verwendet, z. B. Gehäusen, Chassis usw. für elektronische Geräte.
2. Warmgewalzte Platten (SHCC) : Materialstärke T≥3,0 mm, auch Galvanisierung und Lackierung möglich, kostengünstig, aber schwierig zu formen, hauptsächlich für Flachprodukte verwendet. Geeignet für einige Teile mit hohen Festigkeitsanforderungen und relativ einfachen Formen.
3. Verzinktes Blech (SECC, SGCC) : Elektrolytisches SECC-Blech wird in N- und P-Material unterteilt. N-Material ist meist unbehandelt und teuer; P-Material wird für Spritzteile verwendet. Verzinktes Blech ist korrosionsbeständig und wird häufig zur Herstellung von Produkten verwendet, die rostfrei sein müssen, wie z. B. Gehäuse für Außengeräte, Lüftungskanäle usw.
4. Kupfer : Wird hauptsächlich als leitfähiges Material verwendet. Die Oberflächenbehandlung erfolgt durch Vernickeln, Verchromen oder gar keine Behandlung. Die Kosten sind hoch. Häufige Verwendung in der Elektronik- und Elektroindustrie, z. B. für Verbindungsstücke von Leiterplatten, leitfähige Anschlüsse usw.
5. Aluminiumplatte : Die Oberfläche kann mit Chromat, Oxidation (leitfähige Oxidation, chemische Oxidation) usw. behandelt werden, was kostspielig ist. Sie kann auch versilbert und vernickelt werden. Aluminiumplatten zeichnen sich durch geringes Gewicht und gute Wärmeableitung aus und werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und anderen Bereichen eingesetzt, beispielsweise für Flugzeugflügel und Kühler von Automotoren.
6. Aluminiumprofile : Ein Material mit komplexer Querschnittsstruktur, das häufig in verschiedenen Steckdosen verwendet wird und die gleiche Oberflächenbehandlung wie Aluminiumplatten aufweist. Aluminiumprofile zeichnen sich durch hohe Festigkeit und Steifigkeit aus und eignen sich für die Herstellung von Rahmenkonstruktionen wie Gestellen für elektronische Geräte, Rahmen für industrielle Automatisierungsgeräte usw.
7. Edelstahl : Wird hauptsächlich ohne Oberflächenbehandlung verwendet und ist teuer. Edelstahl ist korrosionsbeständig und ästhetisch ansprechend und wird häufig zur Herstellung von Geräten für die Lebensmittelverarbeitung, medizinischen Geräten und anderen Produkten mit hohen Anforderungen an Hygiene und Ästhetik verwendet.

Schneiden

Das Schneiden ist der erste Schritt bei der Blechverarbeitung. Dabei wird das Werkstück durch Verfahren wie Laserschneiden, CNC-Stanzen und Scheren in die gewünschte Form und Größe gebracht.

1. Laserschneiden : Die Platte wird mit einem energiereichen Laserstrahl bestrahlt, wodurch sie schnell schmilzt und verdampft und so geschnitten wird. Laserschneiden bietet die Vorteile hoher Präzision, hoher Schnittgeschwindigkeit und guter Schnittqualität. Es eignet sich zum Schneiden verschiedener Formen, insbesondere komplexer Sonderformen.
2. CNC-Stanzen : Die Stanzmaschine wird vom CNC-System gesteuert, um das Blech zu stanzen und in die gewünschte Form zu bringen. CNC-Stanzen bietet die Vorteile einer hohen Produktionseffizienz und Präzision und eignet sich für die Massenproduktion von Teilen mit einfachen Formen.
3. Schermaschine : Es handelt sich um eine einfache Stanzmaschine, die hauptsächlich zum Stanzen und Formen von Formen verwendet wird. Sie ist kostengünstig und hat eine Genauigkeit von weniger als 0,2 mm, kann jedoch nur Streifen oder Blöcke ohne Löcher oder Ecken verarbeiten.

Loch

Stanzen wird auch als Bördeln bezeichnet. Dabei wird mithilfe einer Matrize an einer herkömmlichen Stanzpresse oder einem anderen Stanzgerät der Rand eines runden Lochs an einem Werkstück nach oben gebogen. Es wird in der Regel bei Werkstücken mit einer Dicke von weniger als 1,5 mm angewendet. Durch Stanzen kann das Gewindeschneiden des Werkstücks verstärkt werden.

Drucknieten

Unter Drucknieten versteht man das feste Vernieten und Aufpressen von Nietbolzen, Nietmuttern, Nietschrauben usw. auf das Werkstück mithilfe einer Stanz- oder Hydrauliknietmaschine. Drucknieten kann die Verbindungsfestigkeit des Werkstücks verbessern und die Verbindung zwischen den Teilen fester und zuverlässiger machen.

Biegen

Beim Biegen wird das Werkstück mithilfe einer Biegemaschine und zugehöriger Biegewerkzeuge geformt. Dadurch kann die Festigkeit des bearbeiteten Werkstücks bis zu einem gewissen Grad erhöht werden. Während des Biegeprozesses ist es notwendig, geeignete Biegewerkzeuge und Prozessparameter entsprechend Faktoren wie Material, Dicke und Biegewinkel des Werkstücks auszuwählen, um die Genauigkeit und Qualität der Biegung zu gewährleisten.

Schweißen

Schweißen bedeutet, zwei oder mehr Teile miteinander zu verschweißen, um Fertigprodukte oder die Verarbeitung von Baugruppen zu erreichen. Auch die Kantennähte eines Einzelteils müssen verschweißt werden, um die Biegekante präzise zu gestalten und so die Festigkeit der Biegekante zu erhöhen. Gängige Schweißverfahren sind Schutzgasschweißen, Argon-Lichtbogenschweißen, Elektroschweißen, Roboterschweißen und Stumpfschweißen. Verschiedene Schweißverfahren eignen sich für unterschiedliche Materialien und Schweißanforderungen. Schutzgasschweißen eignet sich beispielsweise zum Schweißen von Werkstoffen wie Kohlenstoffstahl und Edelstahl; Argon-Lichtbogenschweißen zum Schweißen von Werkstoffen wie Aluminiumlegierungen und Edelstahl. Die Schweißqualität ist hoch, die Kosten jedoch relativ hoch.

Oberflächenbehandlung

Der Zweck der Oberflächenbehandlung besteht darin, dem Blech insgesamt ein schönes Aussehen zu verleihen und es zu schützen. Zu den gängigen Oberflächenbehandlungsmethoden gehören das Phosphatieren, Pulversprühen, Galvanisieren mit buntem Zink, Chromatieren, Einbrennlackieren, Oxidation usw.

1. Phosphatbeschichtung mit Pulverbeschichtung : Geeignet für kaltgewalzte und verzinkte Platten. Die Phosphatbeschichtung verbessert die Haftung der Pulverbeschichtung und sorgt für eine gleichmäßigere und glattere Oberfläche.
2. Galvanische Verzinkung : Wird im Allgemeinen zur Oberflächenbehandlung von kaltgewalzten Platten und bearbeiteten Teilen verwendet. Galvanische Verzinkung kann die Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik des Werkstücks verbessern.
3. Chromatierung und Oxidation : Wird im Allgemeinen zur Oberflächenbehandlung von Aluminium und Aluminiumprofilen verwendet. Durch Chromatierung kann die Korrosionsbeständigkeit von Aluminium verbessert werden. Durch Oxidation kann sich auf der Aluminiumoberfläche ein Oxidfilm bilden, der die Härte und Verschleißfestigkeit verbessert.

Montage

Bei der Montage werden mehrere Teile oder Komponenten gemäß den Vorgaben der Zeichnung zu einem vollständigen Werkstück zusammengefügt. Das montierte Werkstück kann ein Fertigprodukt oder ein Halbzeug sein. Während des Montageprozesses müssen die Vorgaben der Zeichnung strikt eingehalten werden, um die korrekte Einbaulage und Verbindungsmethode jedes Teils sicherzustellen und so die Gesamtleistung und -qualität des Produkts zu gewährleisten.

Vorsichtsmaßnahmen bei der Blechbearbeitung

Expand-Methode

Die Entfaltungsmethode sollte mit der tatsächlichen Situation kombiniert werden, um Materialeinsparungen und die Verarbeitung zu erleichtern. Beim Entfalten von Blechteilen müssen der Materialnutzungsgrad und der Verarbeitungsaufwand berücksichtigt und die geeignete Entfaltungsmethode gewählt werden, um die Produktionskosten zu senken und die Produktionseffizienz zu verbessern.

Naht- und Saummethoden

Sinnvolle Auswahl von Naht- und Falzverfahren: T = 2,0 oder weniger, der Abstand beträgt 0,2, T = 2–3, der Abstand beträgt 0,5 und das Falzverfahren ist Längsseite über Querseite (Türblatt). Die Größe und Methode von Naht und Falz wirken sich direkt auf das Aussehen und die Qualität von Blechteilen aus und müssen entsprechend der Blechdicke und den Produktanforderungen sinnvoll ausgewählt werden.

Überlegungen zur Toleranz

Berücksichtigen Sie die Toleranzen von Form und Größe. Die negative Differenz ist am geringsten, die positive Differenz beträgt die Hälfte. Bei der Lochgröße ist die positive Differenz am geringsten, die negative Differenz beträgt die Hälfte. In der Blechbearbeitung ist die Toleranzkontrolle sehr wichtig und wirkt sich direkt auf die Montage und Leistung des Produkts aus. Um die Maßgenauigkeit des Produkts zu gewährleisten, ist es notwendig, den Toleranzbereich entsprechend den Konstruktionsanforderungen und der Verarbeitungstechnologie des Produkts angemessen zu bestimmen.

Anwendung der Blechbearbeitung in verschiedenen Branchen

Automobilindustrie

Im Automobilbau spielt die Blechverarbeitung eine entscheidende Rolle. Durch Schneiden, Biegen, Stanzen und Schweißen werden Karosserieteile, Fahrgestelle, Motorhauben und Innenraumteile hergestellt. Die meisten Karosserieteile bestehen aus Blech, da es kostengünstig, leicht zu formen und zu schweißen ist und die Stabilität der Karosserie erhöht. Beispielsweise werden Karosserie, Türen und Motorhaube durch Blechverarbeitung hergestellt. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Automobilindustrie verbessert sich auch die Blechverarbeitungstechnologie stetig. Der Einsatz moderner Technologien wie Laserschneiden, CNC-Stanzen und Roboterschweißen verbessert die Verarbeitungsgenauigkeit und -effizienz und senkt gleichzeitig die Produktionskosten.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Luft- und Raumfahrtindustrie stellt extrem hohe Anforderungen an die Qualität und Verarbeitungsgenauigkeit metallischer Werkstoffe. Die Blechbearbeitungstechnologie kann die Anforderungen an die Verarbeitung von Blechen für die Luft- und Raumfahrt, wie beispielsweise Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen usw., erfüllen. Im Flugzeugbau wird die Blechbearbeitung zur Herstellung wichtiger Komponenten wie Rumpf, Tragflächen und Leitwerke eingesetzt.