Hướng dẫn cơ bản Chế tạo Kim loại tấm

16-05-2023 2.230

Chế tạo kim loại tấm là quá trình biến tấm kim loại thành các bộ phận chức năng bằng nhiều quy trình khác nhau. Do khả năng tùy chỉnh, độ bền và hiệu quả chi phí của các bộ phận được chế tạo, chế tạo kim loại tấm là điều cần thiết cho hầu hết mọi ngành công nghiệp.

Mục lục
Có nhiều kỹ thuật khác nhau để tạo hình và chế tác kim loại tấm. Một số quy trình này phù hợp hơn cho một số ứng dụng nhất định so với các quy trình khác. Do đó, sự hiểu biết sâu sắc về các quy trình có sẵn khác nhau là rất quan trọng để tạo ra các thiết kế hiệu quả nhất. Nó cũng sẽ giúp bạn quyết định kỹ thuật tốt nhất cho các dự án của bạn. Do khả năng tùy chỉnh, độ bền và hiệu quả chi phí của các bộ phận được chế tạo, chế tạo kim loại tấm là điều cần thiết cho hầu hết mọi ngành công nghiệp.

 

Chế tạo kim loại tấm là gì?


Chế tạo kim loại tấm là quá trình tạo hình các tấm kim loại phẳng thành các bộ phận và sản phẩm mong muốn bằng cách cắt, gấp, uốn và lắp ráp. Có nhiều loại vật liệu kim loại phù hợp cho các quy trình chế tạo kim loại tấm khác nhau, bao gồm thép, nhôm, thép không gỉ, đồng thau, đồng và kẽm. Độ dày của tấm kim loại có các thước đo khoảng 0,01 đến 0,06 cm. Đồng hồ đo dày hơn là lý tưởng cho các ứng dụng hạng nặng, trong khi đồng hồ đo mỏng hơn mang lại lợi thế về tính dễ uốn.

Để tạo các bộ phận kim loại tấm, các nhà chế tạo kim loại chuyên nghiệp sử dụng các kỹ thuật khác nhau sau giai đoạn thiết kế kỹ lưỡng để xác định thông số kỹ thuật của sản phẩm. Sự kết hợp của các phương pháp sẽ phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật duy nhất của sản phẩm cuối cùng. 

Chế tạo kim loại tấm
 

Các kỹ thuật chế tạo kim loại tấm hiệu quả


Có nhiều kỹ thuật khác nhau để tạo hình và chế tác kim loại tấm. Một số quy trình này phù hợp hơn cho một số ứng dụng nhất định so với các quy trình khác. Do đó, sự hiểu biết sâu sắc về các quy trình có sẵn khác nhau là rất quan trọng để tạo ra các thiết kế hiệu quả nhất. Nó cũng sẽ giúp bạn quyết định kỹ thuật tốt nhất cho các dự án của bạn. Phần này cung cấp cho bạn danh sách các loại chế tạo kim loại tấm khác nhau.
 

- Cắt kim loại tấm bằng tia laser


Cắt laser là một quá trình cắt nhiệt liên quan đến việc nấu chảy kim loại ở các khu vực cục bộ bằng cách sử dụng chùm tia laser hội tụ. Nó liên quan đến hai quy trình con chạy đồng thời. Quá trình đầu tiên liên quan đến việc tập trung một chùm tia laser công suất cao vào vật liệu kim loại tấm. Chùm tia laze được hấp thụ vào vật liệu, làm cho nó bốc hơi. Quá trình thứ hai xảy ra đồng thời, trong đó một vòi cắt cung cấp quá trình hoặc thổi khí để cắt laser . Loại khí này thường là nitơ hoặc oxy, và nó giúp bảo vệ đầu xử lý khỏi hơi và nước bắn tung tóe. Nó cũng quan trọng để loại bỏ các vật liệu dư thừa khỏi vết cắt.

Máy cắt laser có thể cắt nhiều loại kim loại, từ thép không gỉ đến thép nhẹ và kim loại màu. Tuy nhiên, các kim loại phản chiếu nhiều hơn như nhôm có thể khó cắt hơn. Trong những trường hợp như vậy, laser sợi quang thường là lựa chọn tốt hơn. Độ dày của kim loại có thể nằm trong khoảng từ 20 mm đến 40 mm, với độ dày tối đa tùy thuộc vào công suất của tia laser.

Quy trình cắt laser kim loại tấm phù hợp nhất với các ứng dụng công nghiệp. Nó rất linh hoạt, tiết kiệm thời gian và có thể cho độ chính xác cao. Tuy nhiên, quá trình này có mức tiêu thụ năng lượng và khí đốt cao, dẫn đến chi phí đầu tư cao và yêu cầu an toàn nghiêm ngặt.

Cắt kim loại tấm bằng laser
 

- Cắt kim loại tấm bằng tia plasma


Đó là một quá trình cắt nhiệt liên quan đến việc cắt kim loại bằng khí ion hóa (plasma). Khi quá trình diễn ra, có một nguồn cung cấp nhiệt đáng kể trên kim loại và nó sẽ tan chảy dần dần. Kết quả cuối cùng là một vết cắt thô với các gờ lớn và vùng bị oxy hóa xung quanh khu vực vết cắt.

Điều quan trọng cần lưu ý là công cụ cắt plasma sẽ chỉ hoạt động hiệu quả trên các kim loại dẫn điện. Đây là một trong những phương pháp tốt nhất để cắt nhôm và thép không gỉ, đồng, đồng thau và các vật liệu dẫn điện khác có độ dày trung bình. Bạn có thể sử dụng quy trình cắt này cho các miếng kim loại tấm dày hơn (lên đến 50mm) khi không có yêu cầu nghiêm ngặt về độ hoàn thiện bề mặt.

Cắt plasma đảm bảo cắt nhanh hơn, độ chính xác cao và độ lặp lại hơn nhiều quy trình cắt khác. Nó cũng đảm bảo khả năng tự động hóa, đảm bảo cắt hiệu quả các kim loại có độ bền cao với lượng nhiệt đầu vào thấp hơn. Nhược điểm của quy trình này là tiêu thụ điện năng tương đối cao và có thể phát sinh tiếng ồn khi cắt khô.

Cắt kim loại tấm bằng plasma
 

- Kim loại tấm cắt bằng tia nước


Quá trình cắt bằng tia nước liên quan đến việc sử dụng dòng nước áp suất cao để cắt các tấm kim loại. Áp suất thường vào khoảng 60.000 psi, cung cấp vận tốc khoảng 610m/s để cắt xuyên qua hầu hết mọi loại tấm kim loại.

Cắt bằng tia nước rất linh hoạt và có thể cắt các vật liệu cứng và mềm bằng chất mài mòn và nước có áp suất. Cụ thể, cắt bằng tia nước thuần túy là tốt nhất để cắt kim loại mềm như vải, cao su hoặc lá kim loại. Cắt tia nước mài mòn phù hợp nhất với các vật liệu cứng như thép carbon, thép không gỉ, nhôm và đồng.

Cắt tia nước là một giải pháp thay thế tuyệt vời cho quy trình cắt laser. Nó cho bề mặt hoàn thiện cực tốt mà không có gờ hoặc biến dạng nhiệt. Tuy nhiên, áp suất cao có thể gây ra một số uốn cong gần khu vực cắt, do đó, cần có sự hỗ trợ thích hợp cho bộ phận.

Cắt kim loại tấm bằng tia nước
 

- Đột dập kim loại tấm


Đục lỗ cũng tạo ra các lỗ trên tấm kim loại bằng cách sử dụng lực cắt. Tuy nhiên, trong trường hợp này, vật liệu được loại bỏ khỏi lỗ là vật liệu vụn, trong khi vật liệu còn lại trên khuôn là thành phần cuối cùng. Đục lỗ giúp tạo ra các vết cắt và lỗ có kích thước và hình dạng khác nhau.

Quá trình này nhanh hơn bao hình, tạo ra các bộ phận sạch và chính xác trong một thời gian ngắn. Cũng không có nguy cơ thay đổi nhiệt đối với phôi gia công vì không có nhiệt liên quan. Tuy nhiên, việc chuẩn bị đột lỗ có thể tốn nhiều thời gian vì dao đột lỗ và khuôn cần phải khớp chính xác.

Đột dập kim loại tấm
 

- Uốn kim loại tấm


Uốn là một quy trình sản xuất cơ bản để tạo thành tấm kim loại thành các bộ phận chức năng. Tấm kim loại được uốn bằng một loại máy được gọi là máy ép bao gồm một công cụ phía trên (quả đấm) và một công cụ phía dưới (V-die). Vật liệu được đặt giữa các dụng cụ và chày ép xuống khuôn chữ V để tạo thành đường uốn. Góc uốn cong được xác định bởi độ sâu mà chày được ép xuống khuôn chữ V.

Uốn kim loại tấm
 

- Hoàn thiện tấm kim loại


Hoàn thiện được thực hiện ở phần cuối của quá trình chế tạo kim loại tấm. Quá trình này được thực hiện để bảo vệ kim loại khỏi các tác động nguyên tố như ăn mòn. Nếu việc hoàn thiện đúng cách được thực hiện trên sản phẩm kim loại, kim loại sẽ tồn tại lâu hơn và cũng sẽ ở trong tình trạng tốt hơn.

Có nhiều kỹ thuật hoàn thiện và tùy thuộc vào loại vật liệu, việc lựa chọn một kỹ thuật phù hợp là rất quan trọng. Một kỹ thuật phổ biến được sử dụng trong công nghiệp là phun cát . Trong kỹ thuật này, cát và các hạt mài mòn khác được đẩy với áp suất cao trên bề mặt kim loại.

Điều này tạo ra những thay đổi mong muốn trên bề mặt kim loại, chẳng hạn như làm mịn, mài hoặc làm sạch bề mặt kim loại cứng. Kỹ thuật này còn được gọi là phun mài mòn, vì các vật liệu mài mòn khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào hiệu quả mong muốn.

Ngoài ra, đánh bóng, phủ kim loại và đánh bóng cũng là một số kỹ thuật hoàn thiện được sử dụng rộng rãi trong ngành.
 

Ưu điểm của chế tạo kim loại tấm CNC


Chế tạo kim loại tấm mang lại nhiều lợi ích khiến nó trở nên phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng. 
 

- Tiết kiệm chi phí


Với khả năng tự động hóa rất nhiều quy trình, quy trình sản xuất có thể mở rộng quy mô một cách hiệu quả để sản xuất khối lượng rất lớn.
 

- Lựa chọn đa dạng vật liệu


Một loạt các vật liệu có thể được sử dụng để chế tạo kim loại tấm. Tấm kim loại có thể được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, mỗi loại có những đặc điểm riêng và mang lại những đặc điểm riêng.
 

- Gọn nhẹ


Rất nhiều vật liệu được biết đến với độ bền của chúng đi kèm với một hình phạt về trọng lượng. Các tấm kim loại có trọng lượng nhẹ nên việc chế tạo kim loại tấm có thể mang lại độ bền của vật liệu với sự kết hợp giữa trọng lượng nhẹ và tính di động cao.

Nhược điểm của chế tạo kim loại tấm CNC


Ngoài những ưu điểm trên thì việc chế tạo kim loại tấm CNC cũng có một số nhược điểm lưu ý sau:
 

- Kiểu dáng phức tạp


Chế tạo kim loại tấm là một quy trình sản xuất rất linh hoạt, tuy nhiên, một số vật liệu không đủ dẻo để tạo thành các hình dạng hoặc thiết kế rất phức tạp. Vì vậy, có một số hạn chế thiết kế về vật liệu và độ dày của vật liệu có thể được sử dụng khi thiết kế các thành phần phức tạp.
 

- Độ dày đồng nhất cố định


Các bộ phận được hình thành từ một miếng kim loại tấm hạn chế thiết kế ở độ dày đồng đều trong suốt.
 

Ứng dụng chế tạo kim loại tấm ở đâu?


Chế tạo kim loại tấm là điều cần thiết cho hầu hết mọi ngành công nghiệp vì tính linh hoạt và độ bền của nó. Dưới đây là một số ngành công nghiệp chính dựa vào chế tạo kim loại tấm:
 
  • Hàng không vũ trụ: Chế tạo kim loại tấm được sử dụng để sản xuất các bộ phận và linh kiện cho máy bay thương mại, máy bay quân sự và tàu vũ trụ cũng như thiết bị hỗ trợ mặt đất. 
  • Năng lượng: Chế tạo kim loại tấm được sử dụng để tạo ra các bộ phận khác nhau cho ngành năng lượng, bao gồm tua-bin gió, đường ống, tháp truyền tải, v.v.
  • Khai khoáng: Các hoạt động khai thác dựa vào máy móc và công cụ thường được tạo ra bằng cách chế tạo kim loại tấm. Xẻng, xe tải, máy xúc kéo, v.v. phụ thuộc vào các bộ phận kim loại tấm chế tạo.
  • Kiến trúc và xây dựng: Chế tạo kim loại tấm tạo ra dầm, giá đỡ và tấm theo kích thước chính xác cho các dự án xây dựng và kiến ​​trúc khác nhau.
  • Y tế và Dược phẩm: Các dụng cụ và thiết bị y tế như máy MRI, thiết bị hình ảnh y tế và máy siêu âm đều dựa vào các bộ phận kim loại tấm được chế tạo. Chế tạo kim loại tấm đặc biệt hữu ích trong ngành y tế, nơi độ chính xác và độ bền là tối quan trọng.
  • Chế Biến và Đóng Gói Thực Phẩm: Các thiết bị như máy thái, máy mài, máy giặt, chất độn, máy đóng nắp, máy hàn, máy dán nhãn, giấy gói và băng tải đều sử dụng tấm kim loại không gỉ yêu cầu hàn và hoàn thiện ở cấp độ vệ sinh.
  • Giao thông vận tải: Ô tô, xe lửa và các phương tiện khác được làm bằng nhiều bộ phận kim loại chế tạo. Ví dụ, khung ô tô sử dụng các bộ phận kim loại được chế tạo bền, đủ chắc chắn để hỗ trợ trọng lượng của ô tô.
  • Đóng tàu: Nhiều tàu yêu cầu thang, vỏ thép, cầu thang kim loại và các bộ phận kim loại khác. Thiết bị này đều được sản xuất bằng chế tạo kim loại tấm.
 

Mẹo giảm chi phí chế tạo kim loại tấm


Một số điều chỉnh đơn giản mà bạn có thể thực hiện đối với thiết kế của mình để giúp giảm chi phí bộ phận tổng thể. Có ba lĩnh vực chính sẽ ảnh hưởng đáng kể đến chi phí của bạn:

Thiết kế - Các bộ phận phức tạp làm tăng thời gian sản xuất.
Vật liệu - Chi phí của vật liệu rời và mức độ dễ gia công.
Số lượng - Chi phí trên mỗi đơn vị giảm khi số lượng tăng do chi phí thiết lập cố định.

- Thiết kế

 
  • Sử dụng các khúc cua đơn giản
  • Chỉ áp dụng dung sai chặt chẽ cho các thành phần quan trọng
  • Thiết kế theo khổ tiêu chuẩn
  • Giữ cho đường cong nhất quán
  • Sử dụng lỗ tiêu chuẩn

- Vật liệu


Hai yếu tố ảnh hưởng đến chi phí của một số vật liệu nhất định để chế tạo kim loại tấm, chi phí nguyên liệu thô và khả năng gia công. Chi phí nguyên vật liệu biến động theo thời gian. Khả năng gia công đề cập đến mức độ dễ dàng của vật liệu có thể được gia công. Khả năng gia công của vật liệu càng tốt thì thời gian gia công càng nhanh, dẫn đến giảm chi phí. Tuy nhiên, chi phí chính của việc sử dụng một loại vật liệu nhất định là giá vật liệu số lượng lớn. Nên chọn vật liệu có chi phí thấp nhất có các đặc tính đáp ứng yêu cầu thiết kế của bạn. 

- Số lượng


Nếu không có bất kỳ thay đổi thiết kế nào, chi phí cho bộ phận của bạn có thể giảm đáng kể chỉ bằng cách tăng kích thước đơn hàng. Bằng cách sản xuất nhiều bộ phận cùng một lúc, chi phí cố định có thể được chia sẻ, làm cho từng bộ phận riêng lẻ trở nên tiết kiệm hơn.
 

Chế tạo kim loại tấm tùy chỉnh tại Intech


Tại Intech, chúng tôi cung cấp dịch vụ chế tạo kim loại tấm tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp khác nhau. Chế tạo kim loại tấm là điều cần thiết đối với nhiều doanh nghiệp và với nhiều năm kinh nghiệm của mình, chúng tôi có thể giúp bạn thiết kế và sản xuất các bộ phận bạn cần đồng thời tiết kiệm thời gian và tiền bạc.

Chúng tôi có thể chế tạo các bộ phận với hầu hết mọi kích cỡ và số lượng một cách nhanh chóng và tiết kiệm chi phí. Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay hoặc yêu cầu báo giá để bắt đầu giải pháp chế tạo kim loại tấm tùy chỉnh của bạn, Hotline: 0966 966 205.
 

Bài viết liên quan: