Beheersing van plaatwerkproductie:deskundige ontwerprichtlijnen en beste praktijken

De fabricage van plaatmetaal is een cruciaal proces in de productie-industrie, met talloze toepassingen in de bouw, de automobielsector, de lucht- en ruimtevaart en andere gebieden. De veelzijdigheid van plaatmetaal en de mogelijkheid om in verschillende vormen en maten te worden gevormd, maken het tot een populaire keuze voor het creëren van complexe en ingewikkelde ontwerpen.

Om het succes van elk plaatwerkproductieproject te garanderen, is het echter essentieel om een goed begrip te hebben van de ontwerpprincipes en best practices. In dit artikel geven we een uitgebreide handleiding voor het ontwerpen van plaatwerk, inclusief tips voor materiaalkeuze, geometrische beperkingen en kosteneffectieve ontwerpstrategieën.

Of u nu een doorgewinterde ingenieur of een beginnende ontwerper bent, deze gids helpt u bij het maken van hoogwaardige plaatwerkonderdelen die voldoen aan de eisen en specificaties van uw project.

Voor productiedoeleinden wordt plaatwerk geclassificeerd als iets dunner dan 0,25 inch. Alle plaatwerkonderdelen moeten een consistente breedte hebben, wat sommige toepassingen beperkt. Maar zorgt ervoor dat het resulterende onderdeel kan voldoen aan de eisen van duurzaamheid en een lange levensduur.

Over het algemeen zijn plaatwerkonderdelen gebruikelijk in toepassingen zoals autochassis en andere gebieden waar de sterkte-gewichtsverhouding belangrijk is. Plaatwerk heeft een lagere dikte en de daarvan gemaakte delen zijn over het algemeen hol. Dit betekent dat ze minder wegen, maar hetzelfde vermogen hebben om grotere belastingen te dragen.

Het heeft geen zin om voor eenvoudige toepassingen te kiezen voor precisieprocessen. Het vermijden van precisieplaatbewerking voor hoogwaardige toepassingen is echter ook niet haalbaar. Omdat het door slijtage schade aan gevoelige apparatuur kan veroorzaken.

Het werkingsprincipe

Het werkingsprincipe achter de productie van plaatmetaal is vrij eenvoudig. Het hangt af van de elasticiteit van het metaal en het feit dat koudgewalst metaal beter presteert op het gebied van duurzaamheid. De productie van plaatmetaal bestaat uit twee methoden:snijden en vormen.

Zoals de naam al doet vermoeden, vereist het snijden het verwijderen van een deel van de plaat om de gewenste vorm te verkrijgen. Aan de andere kant is vormen een wat moeilijke methode die uit drie verschillende processen bestaat. Ze werken meestal samen om de vorm van het object te creëren dat je nodig hebt. Het proces vereist een zorgvuldige afweging van het ontwerp en de maakbaarheid om verspilling te minimaliseren en perfectie te garanderen.      

In de meeste gevallen vertrouwen fabrikanten op CAD-bestanden in het DXF- of DWG-model om naleving van het beschikbare ontwerp te garanderen. Bij de meeste projecten werken de snij- en vormprocessen samen, omdat dit snellere resultaten mogelijk maakt. Bovendien vereist de fabricage van plaatmetaal over het algemeen geen nabewerking, maar kan er wel wat afwerking en verbinding nodig zijn, afhankelijk van de toepassing.

De 4 belangrijkste technieken voor het vervaardigen van plaatwerk

Het fabricageproces van plaatmetaal bestaat uit twee hoofdprocessen; vormen en snijden. Deze twee technieken werken samen om de uiteindelijke vorm van elk product te creëren. Hoewel snijden een eenvoudig proces is, kent vormen nog meer classificaties, namelijk stampen, buigen en ponsen.

Hier volgen de basisdetails met betrekking tot de belangrijkste technieken voor het maken van plaatwerkonderdelen:

1 – Snijden

Het snijproces verwijdert het overtollige plaatmetaal in een bepaalde vorm om de uiteindelijke vorm te verkrijgen. Er zijn 3 hoofdbenaderingen als het gaat om het snijden van plaatmetaal:

1.      Lasersnijden
2.      Plasmasnijden
3.      Waterstraalsnijden

2 – Buigen

Bij het buigproces wordt eenvoudigweg op een specifiek punt een grote kracht op het plaatmetaal uitgeoefend om de gewenste vorm te verkrijgen. In sommige gevallen heeft het gebied onder de bocht mogelijk enige voorbereiding nodig. Buiginkepingen laten de technicus bijvoorbeeld niet alleen de locatie van de bocht zien, maar kunnen ook het proces zelf vergemakkelijken.

3 – Stempelen

Om in een beperkte tijd een complex onderdeel te maken, kiezen fabrikanten vaak voor het stempelproces, wat een complexe vorm is. Het proces maakt gebruik van een combinatie van verschillende technieken, waarbij gebruik wordt gemaakt van knippen, buigen en strekken, om nieuwe vormen uit plaatmetaal te creëren. 

4 – Ponsen

Om in een beperkte tijd een complex onderdeel te maken, kiezen fabrikanten vaak voor het stempelproces, wat een complexe vorm is. Het proces maakt gebruik van een combinatie van verschillende technieken, waaronder knippen, buigen en strekken, om nieuwe vormen uit plaatmetaal te creëren. Bovendien gaan sommige stempelprocessen zelfs zo ver dat meerdere stukken met verschillende technieken worden samengevoegd. 

De belangrijkste voordelen en beperkingen van het gebruik van plaatmetaal voor fabricage

Ontwerpen van plaatwerkonderdelen zijn in veel industrieën behoorlijk populair vanwege de waargenomen voordelen. Er zijn echter ook meerdere beperkingen aan het proces. Deze voordelen en beperkingen behoren tot de belangrijkste ontwerpoverwegingen voor fabrikanten bij het bepalen van de juiste toepassingen van het metaal.

Voordelen Nadelen Snelle doorlooptijd in vergelijking met andere productiemethoden. Moeilijk om complexe ontwerpen met ingewikkelde details te maken, waardoor het bereik aan vormen en vormen dat kan worden geproduceerd kan worden beperkt. Hoogwaardige onderdelen voor zowel productie als prototyping. Vereist aanzienlijke investeringen in gereedschap en andere apparatuur, wat een belemmering kan vormen voor kleinschalige productie. Veelzijdig genoeg om met verschillende metalen te werken, zoals staal, aluminium en koper. Hebben langere doorlooptijden vergeleken met andere fabricagemethoden vanwege de meerdere fasen die bij het proces betrokken zijn, zoals snijden, vormen en afwerken. Levert een hoge sterkte-gewichtsverhouding vanwege het holle ontwerp. Vereist geschoolde arbeidskrachten, wat duur kan zijn. In de meeste gevallen is nabewerking niet nodig.  

Zoals eerder vermeld, moet bij het ontwerp voor plaatbewerking rekening worden gehouden met enkele ontwerpvereisten. De meeste van deze eisen zijn afhankelijk van het algehele ontwerp van het product. Een eenvoudig product zou bijvoorbeeld niet veel eisen stellen, maar een ingewikkelde geometrie zou uiteraard meer processen nodig hebben om marktklaar te zijn.

Over het algemeen vereist de fabricage van plaatmetaal een reeks best practices die perfectie kunnen garanderen en de beste kwaliteit kunnen leveren in de kortst mogelijke tijd. De algemene richtlijnen voor plaatwerk omvatten de volgende 5 categorieën.

1 – Toleranties

Tolerantie is een van de belangrijkste parameters voor een verscheidenheid aan toepassingen. De algemene vuistregel stelt dat meer precisie meer middelen vereist en extra kosten met zich meebrengt. De toleranties moeten dus in overeenstemming zijn met de toepassing.

Het perfecte voorbeeld hiervan kan de auto-industrie zijn.

De vereiste precisie voor de deur of enig ander deel van de carrosserie zou uiteraard lager zijn dan de vereiste voor het chassis of een ander integraal onderdeel. Over het algemeen zijn de tolerantievereisten afhankelijk van de projectvereisten, maar die aanpak kan veel inconsistenties in het product met zich meebrengen.

Veel fabrikanten en industrieën geven er de voorkeur aan kwaliteitsnormen vast te stellen om deze inconsistenties te voorkomen. Hoewel deze standaarden geen one-size-fits-all oplossing zijn, zijn ze wel een uitstekend hulpmiddel om de consistentie en prestaties te behouden. Bovendien maakt naleving van industrienormen het ook gemakkelijker om aan industriële eisen te voldoen en het vertrouwen van de consument in het merk op te bouwen.

Voor de productie van plaatmetaal is ISO 2768 de gangbare norm. Deze dekt de tolerantievereisten voor meerdere industrieën, terwijl de perfecte balans tussen kosten en verwerkingsmogelijkheden behouden blijft.

Algemene toleranties

Voor de fabricage van plaatmetaal zijn er enkele algemene toleranties die de industrie overal hanteert. Ze voldoen aan internationale normen. Er zullen echter verschillende uitzonderingen hierop bestaan in het geval van gevoelige toepassingen zoals de lucht- en ruimtevaart en de automobielsector, waar precisie van cruciaal belang is voor de prestaties.

Functie Overheersend tolerantiebereik Aanvullende opmerkingen Wanddikte0,9 mm tot 20 mm Offsets0,3 mm tot 0,7 mm Krullen>2x materiaaldikte Alles minder dan de aanbevolen krulafmeting zou de plaat bros maken. Buigingen 0,9 mm – 1,2 mm 1,8 mm – 2,4 mm 3,8 mm – 5,0 mm 7,5 mm – 10 mm 15 mm – 20 mm Bij alle bochten wordt een afwijking van +/- graden verwacht. Bovendien zullen alle andere specificaties uw kosten verhogen. Zomen Binnendiameter =materiaaldikte met retourlengte van 4x de dikte Verzinkboren Grote diameter =+/- 0,254 mm Kleine diameter> 2/3 dikte Gaten en sleuven Dia> materiaaldikte Een diameter kleiner dan de materiaaldikte zou scheuren in de plaat veroorzaken. Inkepingen en lipjes Inkepingsbreedte> 1,5x dikte
Lengte> 5x dikte 

De basis van vorming

Bij dit proces wordt een vlakke plaat metaal door middel van druk in een vooraf bepaalde vorm gebogen. De procesvereisten en details veranderen afhankelijk van het type buigproces. Hoewel er talloze manieren zijn, zijn de volgende drie methoden voor het buigen van plaatmetaal de meest voorkomende.

• Remmen:bij het handmatige proces worden een klemstaaf en een plaat gebruikt om de metalen plaat te vormen. Het proces is alleen geschikt voor prototyping en kleinschalige producties.
• Rolbuigen:dezelfde basisprincipes, maar het resultaat zou de vorm hebben van cilinders, kegels of andere bogen. 
• Kantbankbuigen:het meest geavanceerde buigproces waarbij gebruik wordt gemaakt van hydraulische machines met een pons en matrijzen. Dit is geschikt voor metalen platen tot een dikte van 6 mm en kan gemakkelijk precieze kenmerken produceren. 

Integrale parameters voor het buigen van plaatmetaal

Als het om het buigproces gaat, zijn er meerdere parameters waarmee fabrikanten en ontwerpers rekening moeten houden. Deze ontwerpvereisten zijn fundamenteel kenmerkend voor elke plaatwerkbocht en het is raadzaam om zich aan hun normen te houden om uitstekende resultaten te garanderen.

Hier zijn de 6 belangrijkste parameters voor elke plaatbuigbewerking.

• Buiglijn:  De buiglijn is een rechte lijn op het oppervlak van de plaat die het begin tot het einde aan beide zijden van de bocht markeert. De industrienorm voor buiglijnen is het aanhouden van een afstand van 5x de plaatdikte tussen de binnenrand en de buitenkant van de bocht.
• Buigradius:  De buigradius verwijst naar de afstand van de buigas tot het binnenoppervlak van een materiaal tussen twee buiglijnen. Over het algemeen is het raadzaam een ​​buigradius te gebruiken die minimaal zo groot is als de dikte van het materiaal. Een grotere buigradius is nog beter, maar het gebruik van een kleinere radius dan de materiaaldikte kan het draagvermogen van het onderdeel verminderen.
• Buighoek:  De hoek die wordt gecreëerd door de bocht met de denkbeeldige loodrechte lijn die uit de as komt. In plaats van een specifiek getal is het de industriële praktijk voor buighoeken om ervoor te zorgen dat de flenslengte vier keer de dikte moet zijn. Het is ook een goede gewoonte om alle buighoeken hetzelfde te houden.  
• Neutrale as:  De neutrale as is het gedeelte van een vel dat op zijn oorspronkelijke lengte blijft omdat het niet wordt uitgerekt of samengedrukt. Het is een onafhankelijke parameter en er bestaat geen wettelijke limiet of richtlijn voor de locatie ervan. De nauwkeurigheid van andere factoren, zoals buigradius en hoek, spelen echter een cruciale rol bij het bepalen van de prestaties van het eindproduct. Hoe nauwkeuriger deze factoren zijn, hoe beter het product waarschijnlijk zal presteren.
• De K-factor:  De K-factor van een materiaal is een maatstaf voor de locatie ervan, bepaald door de afstand tussen het materiaal en de dikte (t) te delen door de T. De K-factor is afhankelijk van een reeks factoren, waaronder het materiaaltype, het buigproces, de buighoek en andere. Om optimale resultaten te garanderen, moet de K-factor binnen het bereik van 0,25 tot 0,50 vallen. De K-metriek kan worden berekend met de formule K =T/t.
• Buigtoeslag: Om nauwkeurige en consistente gebogen onderdelen te maken, is het belangrijk om de booglengte en de afstand tussen de neutrale as en de buiglijnen zorgvuldig te meten en er rekening mee te houden. U moet ook nauwkeurige buigtoeslagen gebruiken die geschikt zijn voor het materiaal en de dikte die u wilt buigen, evenals voor het type buigproces dat wordt gebruikt (bijvoorbeeld luchtbuigen, onderbuigen of munten).

Basisprincipes van knippen

Een ander belangrijk proces bij de productie van plaatmetaal is snijden. In veel gevallen is het een eenvoudiger alternatief dat snelle resultaten oplevert met aanvaardbare precisie. Tijdens de ontwerpfase concentreren de ontwerprichtlijnen voor plaatwerk zich op de volgende 5 parameters.

Materiaalselectie

Tijdens het proces spelen de materiaaleigenschappen een belangrijke rol bij het bepalen van het geschikte proces voor het specifieke materiaal. Beschouw het voorbeeld van aluminium en staal om dit beter te begrijpen. Uiteraard zou het snijden van aluminium eenvoudiger zijn dan het omgaan met staal vanwege de relatieve sterkte en duurzaamheid van staal.

Bij de materiaalkeuze is het de beste praktijk om ook rekening te houden met de maakbaarheid. Als zowel staal als aluminium bijvoorbeeld de belastingen van een bepaalde bewerking kunnen dragen, is het niet altijd slimmer om voor het sterkere alternatief (staal) te kiezen zonder rekening te houden met de productiemogelijkheden.   

Gatdiameter

Bij het ontwerpen van een product waarbij gaten in een plaat worden geboord, is het belangrijk om rekening te houden met de dikte van de plaat en de diameter van het gat. Een algemene vuistregel is om ervoor te zorgen dat de diameter van het gat minstens gelijk is aan de totale dikte van de plaat.

Als de diameter van het gat te klein is in vergelijking met de dikte van de plaat, kan dit resulteren in de vorming van scheuren en broze plekken rond het gat. Deze scheuren kunnen zich in de loop van de tijd verspreiden en leiden tot duurzaamheidsproblemen die een negatieve invloed kunnen hebben op de algehele prestaties van het product.

Daarom is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de diameter van het gat geschikt is voor de dikte van de plaat, om de structurele integriteit en duurzaamheid van het product op lange termijn te behouden.

Gelokaliseerde verharding

Wanneer materialen worden gesneden, kan het proces aanzienlijke hoeveelheden warmte genereren, wat een impact kan hebben op hun eigenschappen. Met name het gebied rond de snede kan oververhit raken, wat kan leiden tot plaatselijke verharding. Om dit probleem te voorkomen, wordt aanbevolen om de snijsnelheid in het algemeen te verlagen en koelmiddelen te gebruiken om de temperatuur in het getroffen gebied te regelen. Hierdoor kan het risico op plaatselijke verharding worden geminimaliseerd.

Vervorming

Vervorming bij de vervaardiging van plaatmetaal verwijst naar het kromtrekken, buigen, draaien of knikken van de metalen plaat tijdens het productieproces. Dit probleem kan optreden als gevolg van verschillende factoren, zoals veranderingen in temperatuur, spanning of druk tijdens het fabricageproces. Vervorming kan aanzienlijke problemen veroorzaken in het eindproduct, zoals onnauwkeurigheden in de afmetingen, slechte pasvorm en verminderde sterkte.

Kerf

De zaagsnede houdt rechtstreeks verband met de breedte van het gebruikte snijgereedschap en de dikte van het materiaal dat wordt gesneden. In wezen vertegenwoordigt het de breedte van het materiaal dat door het snijgereedschap wordt verwijderd, en bepaalt het hoeveel materiaal er wordt verspild tijdens het snijproces.

Als een laserstraal bijvoorbeeld een kerf van 0,1 mm heeft en er wordt een snede gemaakt door een stuk metaal van 1 mm dik, dan zal de totale breedte van het materiaal dat van de plaat wordt verwijderd 0,2 mm zijn (0,1 mm vanaf elke kant van de snede). De snijbreedte kan variëren afhankelijk van het type snijproces, het type materiaal dat wordt gesneden en de dikte van het materiaal.

Het is belangrijk om rekening te houden met de kerf bij het ontwerpen van onderdelen voor de productie van plaatmetaal, omdat deze de uiteindelijke afmetingen van het onderdeel kan beïnvloeden. Als precieze afmetingen vereist zijn, moet de ontwerper rekening houden met de zaagsnede en het ontwerp dienovereenkomstig aanpassen. Bovendien kan de zaagsnede ook van invloed zijn op de kosten van het fabricageproces, omdat er bij een bredere zaagsnede meer materiaal kan worden verspild.

Gemeenschappelijke kenmerken van plaatwerkonderdelen

Het plaatwerkontwerp omvat meerdere kenmerken waardoor deze onderdelen aan de eisen van de industrie kunnen voldoen. Hier zijn de zes belangrijkste gemeenschappelijke kenmerken die plaatwerkonderdelen vaak hebben.

Kernfilets

Hoeklijsten zijn afgeronde randen of hoeken op plaatwerkonderdelen die zijn gemaakt om scherpe randen te voorkomen, wat gevaarlijk kan zijn en ook spanningsconcentratie in het metaal kan veroorzaken, wat tot falen kan leiden.

Suggesties:

• Grootte:De grootte van de filet moet minimaal gelijk zijn aan de dikte van het plaatmetaal. Met andere woorden:voor plaatwerk dat 2 mm dik of minder is, moet een afronding van 2 mm worden gebruikt. 
• Symmetrie:De afrondingen van een onderdeel moeten symmetrisch zijn. Dit betekent dat de filets op tegenoverliggende hoeken dezelfde grootte moeten hebben.
• Uniformiteit:De filets moeten over het hele onderdeel uniform van grootte zijn. Dit betekent dat de filets op alle hoeken even groot moeten zijn. 
• Plaatsing:Filets moeten worden geplaatst op plaatsen waar de kans op stressconcentraties groot is. Dit geldt ook voor gebieden waar het plaatmetaal gebogen is of waar er een verandering in vorm of richting optreedt. 
• Straal:De straal van de afronding moet zo groot mogelijk zijn. Dit helpt om stress gelijkmatiger te verdelen en vermindert de kans op stressconcentraties. 
• Ontwerp:het ontwerp van het onderdeel moet zodanig zijn dat er gemakkelijk afrondingen aan kunnen worden toegevoegd zonder de integriteit van het onderdeel in gevaar te brengen.

Ribben

Verhoogde kenmerken die doorgaans loodrecht op het oppervlak van het plaatmetalen onderdeel staan. Ze worden gebruikt om sterkte en stijfheid aan het onderdeel toe te voegen zonder veel gewicht toe te voegen.

Suggesties:

• Gebruik filets om de overgang tussen de ribbe en het omringende materiaal glad te strijken, waardoor de spanningen gelijkmatiger worden verdeeld. 
• Vermijd het plaatsen van ribben te dicht bij elkaar of te dicht bij bochten, omdat hierdoor zwakke plekken in het materiaal kunnen ontstaan. 
• Overweeg het gebruik van taps toelopende ribben of ribben met variabele hoogte om de spanningen gelijkmatiger te verdelen. 

Reliëf

Kuiltjes worden vaak om verschillende redenen gebruikt, waaronder om de stijfheid en sterkte van een plaatwerkonderdeel te verbeteren door versteviging toe te voegen. Om een ​​glad en vlak oppervlak te creëren voor bevestigingsmiddelen of andere te bevestigen componenten. Om ruimte te bieden voor andere onderdelen of componenten. 

Suggesties:

• Houd de diepte van het reliëf op niet meer dan 50% van de dikte van het plaatmetaal om spanningsconcentraties te voorkomen. 
• Gebruik filets om de overgang tussen het reliëf en het omringende materiaal glad te strijken, waardoor de spanningen gelijkmatiger worden verdeeld.
• Vermijd het plaatsen van reliëfs te dicht bij elkaar of te dicht bij bochten, omdat hierdoor zwakke plekken in het materiaal kunnen ontstaan.
• Denk na over de impact van het reliëf op het algehele uiterlijk van het onderdeel en zorg ervoor dat het aansluit bij eventuele merk- of ontwerpvereisten. 

Ronde baas

Een verhoogd cirkelvormig kenmerk bij de vervaardiging van plaatmetaal dat wordt gebruikt om sterkte en stijfheid aan een onderdeel toe te voegen. Het wordt meestal gemaakt door het ponsen of vormen van een cirkelvormige verdieping in het plaatmetaal, waardoor het metaal rond de omtrek van de verdieping uitpuilt en een verhoogd cirkelvormig kenmerk vormt.

Suggesties:

• Kies de juiste maat en locatie:denk zorgvuldig na over de plaatsing en de maat van de baas om ervoor te zorgen dat deze de nodige ondersteuning en sterkte biedt zonder andere componenten te hinderen of productieproblemen te creëren.
• Gebruik het juiste gereedschap:voor het maken van een ronde naaf heb je gespecialiseerd gereedschap nodig, zoals een pons- en matrijzenset of een vormgereedschap. Het is belangrijk om het juiste gereedschap voor de klus te gebruiken om ervoor te zorgen dat de baas correct wordt gevormd en dat het plaatmetaal daarbij niet wordt beschadigd.
• Houd rekening met de materiaaldikte:de dikte van het plaatmetaal heeft invloed op de grootte en vorm van de ronde naaf die kan worden gevormd. Voor dikkere materialen zijn mogelijk grotere of diepere nokken nodig om de nodige sterkte en stijfheid te bieden.

Kuiltjefunctie

Kuiltjes worden vaak om verschillende redenen gebruikt, waaronder:Om de stijfheid en sterkte van een plaatwerkonderdeel te verbeteren door versteviging toe te voegen. Om een ​​glad en vlak oppervlak te creëren voor bevestigingsmiddelen of andere te bevestigen componenten. Om ruimte te bieden voor andere onderdelen of componenten.

Suggesties:

• Denk zorgvuldig aan de grootte en locatie van het kuiltje. Kuiltjes moeten worden geplaatst op plekken waar ze het meeste voordeel opleveren, en hun formaat moet geschikt zijn voor de toepassing.
• Te grote of diepe kuiltjes kunnen het materiaal verzwakken, terwijl te kleine of ondiepe kuiltjes mogelijk niet voldoende versteviging bieden.
• Kies het juiste gereedschap voor de klus. Er zijn verschillende gereedschappen die kunnen worden gebruikt om kuiltjes te maken, waaronder ponsen, matrijzen en vormgereedschappen. Welk gereedschap u kiest, hangt af van de grootte en vorm van het kuiltje, evenals van het type materiaal dat wordt gebruikt.
• Houd rekening met de dikte en het materiaal van het plaatwerk. Voor verschillende soorten plaatmetaal zijn mogelijk verschillende technieken of gereedschappen nodig om kuiltjes te maken, en voor dikkere materialen is mogelijk meer kracht of een groter gereedschap nodig.
• Houd rekening met eventuele beperkingen of restricties in het ontwerp. Kuiltjes kunnen nuttige kenmerken zijn, maar zijn mogelijk niet voor elke toepassing geschikt. Zorg ervoor dat bij het ontwerp rekening wordt gehouden met eventuele problemen of uitdagingen die kunnen voortvloeien uit het toevoegen van kuiltjes.

Jaloeziefunctie

Het primaire doel van lamellen is het verbeteren van de luchtstroom en ventilatie in de behuizing of het paneel waarop ze zijn geïnstalleerd. Lamellen kunnen worden ontworpen voor een specifiek doel, zoals het richten van de lucht in een bepaalde richting, het verminderen van geluid of het bieden van bescherming tegen stof, vuil of vocht.

Suggesties:

• Afmetingen:De grootte van de lamellen moet zorgvuldig worden gekozen op basis van de vereiste luchtstroom en de hoeveelheid beschikbare ruimte voor installatie. Lamellen die te klein zijn, zorgen mogelijk niet voor voldoende ventilatie, terwijl te grote lamellen de structurele integriteit van het paneel in gevaar kunnen brengen.
• Oriëntatie:De richting van de lamellen moet worden gekozen op basis van de richting van de luchtstroom en de locatie van eventuele obstakels of obstakels die de luchtstroom kunnen beïnvloeden.
• Vorm:De vorm van de lamellen kan invloed hebben op de efficiëntie van het ventilatiesysteem. Lamellen die zijn ontworpen met een gestroomlijnde, aerodynamische vorm kunnen de luchtstroom verbeteren en turbulentie verminderen.
• Materiaal:Het materiaal dat voor de lamellen wordt gebruikt, moet worden gekozen op basis van de beoogde toepassing en de omgevingsomstandigheden waaraan het paneel wordt blootgesteld. Roestvrij staal of aluminium kunnen bijvoorbeeld beter geschikt zijn voor buitentoepassingen waarbij blootstelling aan de elementen een probleem is.
• Fabricagemethode:De productiemethode die wordt gebruikt om de lamellen te maken, moet worden geselecteerd op basis van de gewenste precisie, consistentie en kosteneffectiviteit van het fabricageproces.

Ronde knock-out

Ronde uitbreekplaten kunnen worden gebruikt om gaten van verschillende afmetingen te maken, afhankelijk van de grootte van de gebruikte stempel en matrijs. Ze worden vaak gebruikt bij de productie van plaatmetaal voor toepassingen zoals elektriciteitskasten, HVAC-systemen en behuizingen.

Suggesties:

• Kies de juiste maat:zorg ervoor dat u de juiste maat pons en matrijs gebruikt voor de grootte van het gat dat u nodig hebt. Als u de verkeerde maat gebruikt, kan dit resulteren in een gat dat te klein of te groot is.
• Gebruik het juiste materiaal:ronde uitdrukplaten zijn doorgaans ontworpen voor gebruik met specifieke soorten plaatwerk, dus zorg ervoor dat u het juiste uitbreekgereedschap gebruikt voor het materiaal waarmee u werkt.
• Houd de stempel en de matrijs scherp:Na verloop van tijd kunnen de stempel en de matrijs bot worden en beginnen te vervormen, wat kan resulteren in gaten van slechte kwaliteit. Houd ze scherp en in goede staat voor het beste resultaat.
• Houd rekening met de dikte van het materiaal:Ronde uitbreekplaten zijn het meest geschikt voor dunnere materialen. Als u gaten in dikker plaatstaal moet maken, moet u mogelijk een ander gereedschap of een andere techniek gebruiken.
• Houd rekening met bramen:bij het gebruik van ronde uitbreekplaten bestaat het risico dat er bramen rond de rand van het gat ontstaan. Zorg ervoor dat u eventuele bramen verwijdert met een ontbraamgereedschap of schuurpapier voor een nette afwerking.

Materiaaldikte

De aanbevolen dikte voor plaatwerk is afhankelijk van de specifieke toepassing en het gebruikte materiaal. Over het algemeen bieden dikkere metalen meer sterkte en duurzaamheid, terwijl dunnere metalen flexibeler en lichter zijn. Gangbare diktes voor plaatwerk variëren van 0,5 mm tot 6 mm, maar kunnen variëren op basis van het materiaal en het beoogde gebruik. Hier is een grafiek met de aanbevolen materiaaldikte voor enkele veel voorkomende metalen die worden gebruikt bij de productie van plaatmetaal.

Metaal Meter Milimeters Inches Staal/roestvrij staal/aluminium220.80.031Staal/roestvrij staal/aluminium201.00.039Staal/roestvrij staal/aluminium181.20.047Staal/roestvrij staal/aluminium161.60.063Staal/roestvrij staal/aluminium142.00.079Staal/roestvrij Staal/aluminium122.50.098Staal/roestvrij staal/aluminium103.20.126

Opmerking :Deze tabel geeft algemene richtlijnen en de juiste materiaaldikte voor een bepaalde toepassing kan afhankelijk zijn van aanvullende factoren.

De fabricage van plaatmetaal is een complex proces waarbij plaatmetaal wordt ontworpen, gesneden, gebogen en tot een eindproduct wordt samengevoegd. Zelfs de meest bekwame ontwerpers kunnen echter fouten maken die kunnen leiden tot kostbare herbewerking of het weggooien van onderdelen. Om deze kostbare fouten te voorkomen, is het belangrijk om op de hoogte te zijn van de meest voorkomende ontwerpfouten en stappen te ondernemen om deze te vermijden.

Fout 1:een CAD-bestand zonder bochten

Een veelgemaakte fout die u moet vermijden, is het leveren van een CAD-bestand zonder bochten. Een plaatmetaalonderdeel zonder bochten kan niet als één stuk worden vervaardigd en er zijn mogelijk extra onderdelen en arbeid nodig om meerdere stukken met elkaar te verbinden. Het is belangrijk om bochten in het ontwerp op te nemen en de buighoeken en -radii te specificeren om ervoor te zorgen dat het onderdeel correct kan worden vervaardigd.     

Fout 2:Objecten te dicht bij een bocht

Een andere soortgelijke fout is het per ongeluk plaatsen van elementen zoals gaten, lipjes, enz. te dicht bij een bocht. Wat gebeurt er als je de functies te dichtbij houdt? Je zult eindigen met een vervormd metalen onderdeel dat alleen maar je geld en tijd verspilt.  Om deze fout te voorkomen, kunt u gewoon de 4T-regel in al uw CAD-ontwerpen implementeren. De 4T-regel schrijft voor dat alle elementen minimaal 4x de materiaaldikte verwijderd moeten zijn van de buiglijn.

Fout 3:perfect loodrechte interne buigradius

Het is altijd verleidelijk om loodrechte lijnen te gebruiken in uw CAD-ontwerp. De realiteit is echter een beetje anders. Het buigen van plaatstaal resulteert meestal in een afgeronde punt die uw buiging een straal geeft. Pogingen om een ​​perfect scherpe hoek te verkrijgen kunnen resulteren in materiaalvervorming en barsten, wat de integriteit van het eindproduct in gevaar kan brengen. Om dit probleem te voorkomen, wordt aanbevolen een minimale buigradius op te geven die geschikt is voor het gebruikte materiaal en de dikte. Dit zorgt voor een soepele overgang in de bocht en voorkomt spanningsconcentraties die tot falen kunnen leiden.

Voor uw gemak kunt u eenvoudig de buigradius van uw metalen onderdelen vinden door de lengte van het gebogen gebied te meten en het antwoord door twee te delen. Hoewel u eenvoudig voor elk gebogen onderdeel een andere radius kunt gebruiken, is het veel kosteneffectiever om voor alle bochten dezelfde radius te gebruiken.           

Fout 4:hardwaredetails niet opnemen in CAD-bestand

Het is altijd het beste om zoveel mogelijk details in uw CAD-bestand op te nemen, inclusief specifieke hardwarespecificaties, afmetingen en locaties. Dit zorgt voor een soepeler fabricageproces en een nauwkeuriger eindproduct.                                   

Stel je voor dat je een specifieke clinchmoer nodig hebt, zoals de CLS-440-2, voor het monteren van een model, maar dit detail was niet opgenomen in het CAD-bestand. Er zit niets anders op dan te wachten tot anderen de benodigde hardware regelen. Het is duidelijk dat deze vertraging de montagetijd en -kosten zal verhogen.

Fout 5:Kies een ongeschikte afwerking

Afwerking is meestal de laatste en essentiële stap van het productieproces. De meeste mensen verwarren het feit dat afwerking maar één functie heeft, namelijk je onderdeel er beter uit laten zien.

In werkelijkheid kan het type afwerking dat u kiest ook een belangrijke rol spelen bij het beschermen van metalen onderdelen tegen roest of corrosie. Hoewel er afwerkingen bestaan die zich uitsluitend richten op de esthetiek van het metalen onderdeel, zijn er ook andere soorten afwerkingen die zijn ontworpen om de levensduur van uw product te verlengen door hun beschermende eigenschappen.

Esthetische afwerking, zoals poedercoaten, biedt wel enige bescherming. Verschillende afwerkingen zoals zeefdruk zijn echter alleen nuttig om tekst of afbeeldingen aan de metalen onderdelen toe te voegen. Chemische conversieafwerkingen hebben de tegenovergestelde functie.

Deze afwerkingen veranderen de buitenste laag van uw product en werken als een beschermende coating. Daarnaast heb je ook de Chromate Conversion-afwerking die metalen onderdelen elektrische connectiviteit geeft. Het biedt tevens een grondlaag voor het schilderen.

Het is belangrijk om te begrijpen welke afwerking u moet gebruiken en wat u moet vermijden. De juiste afwerking hangt geheel af van de toepassing van het metalen onderdeel dat je ontwerpt.

Fout 6:Selecteer de verkeerde plaat metaal

Je moet van begin tot eind rekening houden met de toepassing van het onderdeel dat je ontwerpt. U kunt bijvoorbeeld geen onafgewerkt staal gebruiken in een mariene en zoute omgeving. Als u dit wel doet, worden uw metalen onderdelen kwetsbaar voor roest en corrosie.

Selecteer in plaats daarvan het juiste plaatwerk door u te concentreren op de vloeifactoren. Vragen als de volgende zijn uiterst belangrijk.  

• Wat is de dagelijks verwachte slijtage?
• Wordt uw metalen onderdeel gebruikt in een omgeving die gevoelig is voor corrosie en roest?
• Hoe gemakkelijk kan plaatwerk worden vervaardigd?
• Hoe belangrijk is het cosmetische uiterlijk van uw metalen onderdeel?
• Heeft uw onderdeel geleidbaarheid nodig?
• Welke mechanische eigenschappen moeten uw metalen onderdelen hebben?

Door deze vragen te beantwoorden, krijgt u inzicht in uw technische vereisten en kunt u een gefundeerd ontwerp maken.

Fout 7:geen rekening houden met de materiaalsterkte voor U-kanalen

U-kanalen vormen een belangrijk onderdeel van elk productontwerp en hun sterkte hangt grotendeels af van de algehele sterkte van het materiaal. Als u geen rekening houdt met de materiaalsterkte, kan dit resulteren in te zwakke U-kanalen, waardoor u onder spanning kunt buigen of breken. Om deze fout te voorkomen, is het essentieel om het juiste materiaal en de juiste dikte voor het U-kanaal te selecteren. Based on the expected load and to factor in any additional stresses, such as vibrations or impacts, that the channel may experience in use.

Mistake 8:Designing Unachievable Welding Requirements

No matter how simple a design is, there are high chances that it would require some welding or other mechanical joints. Some designers make the common mistake of overestimating the welding capabilities of the unit, which in turn increases the complexity and costs.

The best way forward to avoid such issues is to implement strict design for manufacturing (DFM) practices. This ensures that all features are according to the prevalent standards.

The term sheet metal is used quite widely in the industry. However, the metal used is generally one of the following.

• Stainless Steel: This is perhaps the most common and famous option because of its versatility and durability. Stainless steel is the first choice for applications where a cost-effective, durable, and strong option is needed.
• Cold Rolled Steel: An excellent option for application where material strength is the primary concern for the designers.
• Pre-Plated Steel: Similar to regular steel, but comes with a special coating to prevent corrosion.  
• Aluminum: A lightweight and practically inert option that delivers an excellent strength-to-weight ratio.
• Copper: Copper is an expensive, yet effective material. It doesn’t react under normal conditions and delivers long-lasting performance without any chemical or biological degradation.
• Brass: An alloy of copper and Zinc that is both corrosion-resistant and hard enough to absorb multiple impacts.

While sheet metal generally works well without any processing, some applications take exception to this rule. The following processes are some of the most common post-processing steps for sheet metal products.

• Anodiseren
• Brushing
• Polijsten
• Bead Blasting
• Powder Coating
• Plating
• Passivation
• Chrome Coating
• Custom Finishes Upon Request

The sheet metal fabrication design guide is made to introduce all the basic concepts of the process to anyone. Manufacturing partners need to fulfill the varying requirements of the industry and comply with the ever-changing industrial standards.

RapidDirect is an experienced manufacturing partner that can help take your design from concept to production. Whether you are a startup looking to bring a new product to market or an established company seeking to streamline your manufacturing processes, our team can provide the expertise and support you need.

At RapidDirect, we understand the importance of manufacturability and how it can impact the success of your product. Our team of experts is equipped with the latest tools and technologies to provide a comprehensive design for manufacturing (DFM) analysis. We will work closely with you to optimize your design for manufacturability, identifying potential issues early on to minimize the risk of production delays or quality issues.

In addition to our sheet metal fabrication capabilities, we also specialize in CNC machining, injection molding, and 3D printing. Our manufacturing facilities are equipped with the latest equipment and technology. We can meet the needs of a variety of industries, including aerospace, automotive, medical, and consumer products.

When you partner with RapidDirect, you can trust that your products will be delivered on time, on budget, and with the highest quality standards. Contact us today to learn more about how we can help bring your design to life and accelerate your time to market.