5 dingen die productontwerpers moeten weten over prototypen van plaatwerk

De plaatbewerkingsindustrie is een van de grootste industrieën ter wereld. De wereldwijde marktomvang werd in 2018 zelfs geschat op 265 miljard dollar en zal naar verwachting een CAGR van 5% hebben van 2019 tot 2025.

Als productontwerper, met name van consumentenproducten, is de kans groot dat u weet hoe waardevol de fabricage van prototypen van plaatwerk is in productontwikkeling. Toch weet u misschien niet zeker hoe plaatmetaal wordt gefabriceerd of wat de beste ontwerppraktijken zijn voor plaatwerkconstructies.

Dit artikel behandelt al deze en nog veel meer. Het bevat vijf dingen die u moet weten over prototypen van plaatwerk voordat u zaken doet met een externe fabricagewinkel.

#1 plaatmetalen moeten voldoen aan een dikte-eis

Heb je, net als veel andere productontwerpers, plaatmetalen beschreven als metalen die in platte stukken bestaan?

Je hebt niet helemaal ongelijk, maar er is meer aan de definitie dan 'platte stukken'. Plaatmetalen hebben typisch een dikte die varieert tussen 0,006 inch en 0,25 inch. Je zou metalen die dikker zijn dan 0,25 inch kunnen omschrijven als 'metalen platen' en die dunner dan 0,006 inch als 'folies' of 'bladmetalen'.

#2 Er bestaan ​​veel verschillende fabricageprocessen voor plaatwerk

Bij de plaatbewerking begint de plaatwerker meestal met platte stukken metaal en transformeert deze in structuren (of producten) met behulp van verschillende fabricageprocessen, zoals:

• Snijden
• Vervorming
• Montage

Het snijproces

Zoals de naam al doet vermoeden, omvat het snijproces het manipuleren van het plaatwerk door sneden te maken met behulp van speciale machines, waaronder CNC-lasersnijders, waterstraalsnijders en plasmasnijders. (Gerelateerde post:hier zijn 5 soorten CNC-machines die u absoluut moet kennen)

Het vervormingsproces

Plaatwerkvervorming beschrijft het proces van het veranderen van de vorm van het plaatwerk door buigen, strekken en tekenen. Het proces omvat het gebruik van gespecialiseerde gereedschappen zoals afkantpersen en metalen stempelpersen.

Met een kantpers buig je plaatwerk in verschillende hoeken en vormen. Met de metalen stempelpers (met een pons en een matrijs) kun je daarentegen specifieke taken uitvoeren, zoals reliëfdruk, zomen en tekenen.

Montage

Assemblage beschrijft het proces van het samenvoegen van verschillende plaatwerkdelen met behulp van bevestigingsmiddelen of door middel van lassen. Het lasproces is het meest voorkomende van de twee, en je hebt een breed scala aan lastechnieken om uit te kiezen, waaronder booglassen, lassen met elektronenbundels, en meer.

Dus laten we zeggen dat u twee haakse beugels wilt fabriceren en monteren. Allereerst moet u met behulp van een lasersnijder, waterstraalsnijder of plasmasnijder insnijdingen en kritieke functies (zoals gaten) in de vlakke plaatmetalen onderdelen maken.

Plaats vervolgens deze metalen platen tussen de pons en de matrijs van de kantpers en buig tot u 90° bereikt. Tenslotte, las (of bevestig) deze onderdelen aan elkaar om het gewenste prototype voor metaalfabricage op maat te vormen.

#3 Prototype fabricage van plaatmetaal heeft vele voordelen

Een van de grootste redenen waarom prototypen van plaatwerk bedrijven helpen, is het giswerk dat het bij de productie elimineert. Deze prototypes fungeren als fysieke voorbeelden (of mock-upmodellen) van uw ontwerpconcepten, zodat u de prestaties van uw ontwerp kunt testen en gebreken kunt detecteren lang voordat de productie begint.

U ziet de initiële kosten van de fabricage van prototypen van plaatwerk misschien als een nadeel. Maar misschien mis je het grotere plaatje. Stel je voor hoeveel meer je zou moeten uitgeven als je bijvoorbeeld all-in gaat met productie en een hele reeks eenheden met fouten krijgt.

#4 technische materialen voor de fabricage van prototypen van plaatmetaal

Vrijwel alle gangbare technische materialen worden gebruikt in de vorm van platen. Sommige metalen zijn onder andere aluminium, roestvrij staal, koper en magnesium. De juiste keuze hangt meestal af van de eigenschappen voor het eindgebruik die u hoopt te krijgen en de vereisten van uw product.

U moet kiezen voor aluminium als uw product een lichtgewicht metaal vereist met een hoge sterkte, thermische en corrosiebestendigheid. Roestvrij staal en koper zijn ideaal als u op zoek bent naar een mix van sterkte, bewerkbaarheid en goede oppervlakteafwerkingen.

Magnesium plaatmetalen bieden ook een hoge sterkte en duurzaamheid, en ze zijn licht van gewicht (ongeveer tweederde van de dichtheid van aluminium). Ze zijn echter licht ontvlambaar en vormen een aanzienlijk risico voor u tijdens (en na) de fabricage. U moet uit de buurt blijven van magnesium plaatmetalen, tenzij het absoluut noodzakelijk is. (Gerelateerde post:CNC-bewerking van magnesium:wat zijn de veiligheidsproblemen?)

#5 beste ontwerppraktijken voor prototypen van plaatwerk

De volgende ontwerppraktijken zullen u helpen de productiekosten te verlagen en de doorlooptijden te verkorten bij het vervaardigen van prototypen van plaatstaal.

1. Ontwerp gaten met een diameter die minimaal gelijk is aan de dikte van het plaatwerk, omdat dit de kans op breuk of beschadiging van een gereedschap elimineert.
2. Wijs sleuteltoleranties alleen toe aan functies die essentieel zijn voor de functionaliteit van uw prototype.
3. Ontwerp buigt om een ​​straal te hebben die groter is dan (of gelijk aan) de plaatdikte, omdat dit uw ontwerp eenvoudig en veel gemakkelijker te vervaardigen houdt.
4. Houd alle elementen minstens vier keer de materiaaldikte uit de buurt van buiglijnen, aangezien nauwere elementen moeilijkheden veroorzaken tijdens de fabricage.
5. Geef het fabricageproces uit aan een eersteklas fabricagebedrijf met een staat van dienst op het gebied van hoogwaardige services.

Gensun Precision Machining levert al bijna twee decennia hoogwaardige snelle prototypingdiensten voor plaatwerk aan een breed scala van industrieën. Onze fabricagewinkels kunnen u helpen bij het maken van kosteneffectieve prototypes van plaatwerk door middel van een verscheidenheid aan processen, waaronder lasersnijden, prototypestempelen, buigen en lassen.

Lees meer over onze plaatbewerkingsdiensten.