Çelik levha imalat teknolojisi
Levha Metal Genel Bakış
Plaka Metal Üretimi:
Levha metal işleme, ince metal levhalar için (genellikle 6 mm’den daha az kalınlıkta) kesme, delme, bükme, kaynak, perçinleme, kalıp şekillendirme ve yüzey işlemi gibi işlemler içeren kapsamlı bir soğuk çalışma sürecidir. Önemli özelliği, aynı parçanın kalınlığının tutarlı olmasıdır.
Levha Metal İşleme Yöntemleri:
1. Kalıp Olmayan İşleme: Bu süreç, CNC delme, lazer kesim, kesme makineleri, bükme makineleri ve perçinleme makineleri gibi ekipmanları kullanarak sac metal işleme gerçekleştirir. Genellikle örnek üretim veya küçük parti üretimlerde kullanılır ve maliyeti daha yüksektir.
2. Kalıplı İşleme: Bu süreç, sabit kalıpları kullanarak sac metal işleme gerçekleştirir. Yaygın kalıplar arasında kesme kalıpları ve şekillendirme kalıpları bulunur. Özellikle seri üretimlerde kullanılır ve maliyeti daha düşüktür.
Sac metal işleme yöntemleri:
1. Kalıpsız işleme: Bu süreç, CNC delme, lazer kesim, kesme makineleri, bükme makineleri ve perçinleme makineleri gibi ekipmanları kullanarak sac metal işleme gerçekleştirir. Genellikle örnek üretim veya küçük parti üretimlerde kullanılır ve göreli olarak daha pahalıdır.
2. Kalıplı işleme: Bu süreç, sabit kalıpları kullanarak sac metal işleme gerçekleştirir. Bunlar genellikle kesme kalıpları ve şekillendirme kalıplarıdır. Özellikle seri üretimlerde kullanılır ve göreli olarak daha ucuzdur.
Sac metal işleme akışı
Kesme: CNC delme, lazer kesim, kesme makinesi; Şekillendirme – bükme, germe, delme: bükme makinesi, delme presi vb.
Diğer işlemler: perçinleme, diş açma vb.
Kaynaklama
Yüzey işlemleri: toz boyama, elektrokaplama, tel çekme, serigrafi vb.
Sac Metal İşleme Süreçleri – Kesme
Sac metal kesme yöntemleri başlıca CNC delme, lazer kesim, kesme makineleri ve kalıp kesmedir. Günümüzde en yaygın olarak kullanılan yöntem CNC delmedir. Lazer kesim çoğunlukla prototipleme aşamasında kullanılır; ancak işleme maliyeti yüksektir. Kalıp kesme ise büyük ölçekli üretimlerde tercih edilir.
Aşağıda, sac metal kesme işlemi için öncelikle CNC delmeyi anlatacağız.
CNC delme, aynı zamanda kule (turret) delme olarak da bilinir; kesme, delik açma, delik çekme ve kabartma (kiriş) ekleme gibi işlemler için kullanılabilir. İşleme hassasiyeti ±0,1 mm’ye ulaşabilir. CNC delme ile işlenebilen sac kalınlıkları şunlardır:
Soğuk haddeleme sacı, sıcak haddeleme sacı < 3,0 mm;
Alüminyum sac < 4,0 mm;
Paslanmaz çelik sac < 2,0 mm.
1. Delme işlemi için minimum boyut gereksinimleri vardır. Minimum delme boyutu, deliğin şekli, malzemenin mekanik özellikleri ve malzeme kalınlığı ile ilişkilidir. (Aşağıdaki şekle bakınız)
2. CNC delme işleminde delik aralığı ve kenar mesafesi. Delinmiş bir deliğin kenarı ile parçanın dış şekli arasındaki minimum mesafe, parçanın ve deliğin şekline bağlı olarak belirli sınırlamalara tabidir. Delinmiş deliğin kenarı, parçanın dış kenarıyla paralel değilse bu minimum mesafe malzeme kalınlığı t’den az olmamalıdır; paralelse 1,5t’den az olmamalıdır. (Aşağıdaki şekle bakınız)
3. Şekillendirilmiş (çekilmiş) delikler çizilirken, çekilmiş delik ile kenar arasındaki minimum mesafe 3T, iki çekilmiş delik arasındaki minimum mesafe 6T ve çekilmiş delik ile bükme kenarı (iç) arasındaki minimum güvenli mesafe 3T + R’dir (T, saclı malzeme kalınlığıdır; R, bükme yarıçapıdır).
4. Çekilmiş, bükülmüş ve derin çekimli parçalarda delik açılırken delik duvarı ile düz duvar arasında belirli bir mesafe korunmalıdır. (Aşağıdaki şemaya bakınız)
Sac metal işleme teknolojisi – şekillendirme
Sac metal şekillendirmesi esas olarak bükme ve germe işlemlerini içerir.
1. Sac metal bükme
1.1. Sac metal bükme işlemi çoğunlukla bükme makineleriyle gerçekleştirilir.
Bükme makinesi işleme hassasiyeti:
İlk bükme: ±0,1 mm
İkinci bükme: ±0,2 mm
İkiden fazla bükme: ±0,3 mm
1.2. Bükme sırasının temel ilkeleri: İçten dışa doğru bükme, küçükten büyüğe doğru bükme, önce özel şekilleri, ardından genel şekilleri bükerek önceki işlemi sonraki işlemlere etki etmemesini veya müdahale etmemesini sağlayın.
1.3. Yaygın bükme takımı şekilleri:
1.4. Bükülen parçaların minimum bükme yarıçapı: Bir malzeme büküldüğünde, köşe bölgesinde dış katman uzarken iç katman sıkıştırılır. Malzemenin kalınlığı sabitken, iç yarıçap (r) ne kadar küçük olursa, uzama ve sıkışma o kadar şiddetli olur. Dış köşedeki çekme gerilmesi malzemenin kopma mukavemetini aştığında çatlaklar ve kırılmalar oluşur. Bu nedenle bükülen parçaların yapısal tasarımı, aşırı küçük bükme köşe yarıçaplarından kaçınmalıdır. Şirketimizde yaygın olarak kullanılan malzemelerin minimum bükme yarıçapları aşağıdaki tabloda verilmiştir.
Bükülen parçalar için minimum bükme yarıçapları tablosu:
1.5. Bükülen parçaların genellikle düz kenar yüksekliği: minimum düz kenar yüksekliği çok küçük olmamalıdır. Minimum yükseklik gereksinimi: h > 2t
Eğri parçanın düz kenar yüksekliği h < 2t ise öncelikle bu yükseklik artırılmalı, ardından bükme yüksekliği artırılmalı ve bükmeden sonra istenen boyuta işlenmelidir; ya da bükme işleminden önce bükme deformasyon bölgesine bir yüzey altı (şalomo) oluşturulmalıdır.
1.6. Açılı yan yüzeye sahip düz kenarın yüksekliği: Bükülmüş bir parçanın açılı bir yan yüzü varsa, bu yüzün minimum yüksekliği şöyledir: h = (2~4)t > 3 mm
1.7. Bükülmüş parçalardaki delik mesafesi: Delik mesafesi: Delme işlemi sonrasında delik, bükme sırasında deformasyona uğramaması için bükme deformasyon bölgesinin dışına yerleştirilmelidir. Delik duvarı ile bükme kenarı arasındaki mesafe aşağıdaki tabloda gösterilmiştir.
1.8. Yerel olarak bükülen parçalar için bükme çizgisi, ani boyut değişikliklerinin bulunduğu bölgelerden kaçınmalıdır. Bir kenarın bir kısmını kısmen büküldüğünde, keskin köşelerde gerilme yoğunluğunu ve çatlak oluşumunu önlemek için bükme çizgisi ani boyutsal değişimin bir miktar uzaklığına kaydırılabilir (Şekil a), ya da bir işlem olukluğu oluşturulabilir (Şekil b), ya da bir işlem deliği delinebilir (Şekil c). Şekillerdeki boyutsal gereksinimlere dikkat ediniz: S > R; oluk genişliği k ≥ t; oluk derinliği L > t + R + k/2.
1.9. Bükülmüş bir kenarın pahlı kenarı, deformasyon bölgesinden kaçınmalıdır.
1.10. Ölü Kenarlar İçin Tasarım Gereksinimleri: Ölü kenar uzunluğu, malzeme kalınlığıyla ilişkilidir. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, minimum ölü kenar uzunluğu L > 3,5t + R olmalıdır. Burada t, malzemenin duvar kalınlığı; R ise önceki işlemdeki minimum iç bükme yarıçapıdır (aşağıdaki şekilde sağda gösterilmiştir).
1.11. Ek işlem konumlandırma delikleri: Boşluğun kalıpta doğru konumlandırılmasını sağlamak ve bükme sırasında boşluğun yer değiştirmesini önlemek için kusurlu ürünlerin oluşmasını engellemek amacıyla, tasarım aşamasında önceden işlem konumlama delikleri eklenmelidir; aşağıda gösterildiği gibidir. Özellikle birden fazla kez bükülerek şekillendirilen parçalar için işlem delikleri, birikimli hataları azaltmak ve ürün kalitesini sağlamak amacıyla konumlama referansı olarak mutlaka kullanılmalıdır.
1.12. Farklı boyutlar farklı imal edilebilirlik sonuçları doğurur:
Yukarıdaki şemada gösterildiği gibi, a) önce delik delmek ve sonra bükme işlemi yapmak, L boyutunun doğruluğunu sağlamak açısından daha kolaydır ve işlenmeyi kolaylaştırır. b) ve c) durumlarında L boyutunun doğruluğu yüksek ise, önce bükme işlemi yapılmalı, ardından delik işlenmelidir; bu yöntem daha karmaşıktır.
1.13. Bükülen Parçalarda Geri Yaylanma: Geri yaylanmayı etkileyen birçok faktör vardır; bunlar arasında malzemenin mekanik özellikleri, cidar kalınlığı, bükme yarıçapı ve bükme sırasında uygulanan normal basınç yer alır.
Bükülen parçanın iç köşe yarıçapının plaka kalınlığına oranı ne kadar büyükse, geri yaylanma o kadar fazla olur.
Bükme bölgesine takviye kabartmaları basmak, iş parçasının rijitliğini artırmakla kalmaz, aynı zamanda geri yaylanmayı bastırmaya da yardımcı olur.
2. Sac Metal Şekillendirme
Sac metal şekillendirmesi çoğunlukla CNC delme veya geleneksel delme ile gerçekleştirilir ve çeşitli şekillendirme punch’ları veya kalıpları gerektirir.
Şekillendirilen parçanın şekli mümkün olduğunca basit ve simetrik olmalı; ayrıca tek işlemde şekillendirilmesi her zaman tercih edilmelidir.
Birden fazla şekillendirme işlemi gerektiren parçalarda, şekillendirme süreci sırasında yüzeyde oluşabilecek işaretlerin kabul edilebilir olması gerekir.
Montaj gereksinimleri karşılandığı sürece, şekillendirilen yan duvarlara belirli bir eğim verilmesine izin verilmelidir.
2.1. Uzatılmış parçanın tabanı ile düz duvar arasındaki köşe yarıçapı için gereksinimler:
Şekilde gösterildiği gibi, çekme parçasının tabanı ile düz duvar arasındaki köşe yarıçapı, sac kalınlığından büyük olmalıdır, yani r > t. Çekme işleminin daha sorunsuz gerçekleşmesi için r1 genellikle (3–5)t olarak alınır ve maksimum köşe yarıçapı, sac kalınlığının 8 katından küçük veya eşit olmalıdır, yani r1 ≤ 8t.
2.2. Çekilmiş parçanın flanşı ile duvarı arasındaki köşe yarıçapı:
Şekilde gösterildiği gibi, çekme parçasının flanşı ile duvarı arasındaki köşe yarıçapı, sac kalınlığının iki katından büyük olmalıdır, yani r2 > 2t. Çekme işleminin daha sorunsuz gerçekleşmesi için r2 genellikle (5–10)t olarak alınır. Maksimum flanş yarıçapı, sac kalınlığının 8 katından küçük veya eşit olmalıdır, yani r2 ≤ 8t.
2.3. Çekme parçasının flanşı ile duvarı arasındaki köşe yarıçapı: Şekilde gösterildiği gibi, çekme parçasının flanşı ile duvarı arasındaki köşe yarıçapı, levha kalınlığının iki katından büyük olmalıdır; yani r2 > 2t. Çekme işleminin daha sorunsuz geçmesi için r2 genellikle (5–10)t olarak seçilir. Maksimum flanş yarıçapı, levha kalınlığının sekiz katından küçük veya eşit olmalıdır; yani r2 < 8t.
2.4. Dairesel çekme parçalarının iç boşluk çapı: Şekilde gösterildiği gibi, dairesel çekme parçalarının iç boşluk çapı, baskı plakasının çekme sırasında buruşmaması için D > d + 10t olmalıdır.
2.5. Dikdörtgen çekme parçasının komşu duvarları arasındaki köşe yarıçapı: Şekilde gösterildiği gibi, dikdörtgen çekme parçasının komşu duvarları arasındaki köşe yarıçapı r3 > 3t olmalıdır. Çekme işlemi sayısını azaltmak amacıyla, r3 mümkün olduğunca H/5’ten büyük tutulmalı ve böylece tek seferde çekilebilir hale getirilmelidir.
2.6. Flanşsız dairesel çekme parçası tek aşamada oluşturulurken, yükseklik ile çap arasındaki boyutsal ilişki aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:
Şekilde gösterildiği gibi, flanşsız dairesel bir çekme parçası tek aşamada oluşturulurken yükseklik H ile çap d oranı 0,4’ten küçük veya eşit olmalıdır, yani H/d ≤ 0,4.
2.7. Çekilmiş Parçalarda Kalınlık Değişimi: Farklı bölgelerdeki gerilme seviyelerinin değişmesi nedeniyle, bir çekilmiş parçadaki malzemenin kalınlığı çekme işleminden sonra değişir. Genellikle taban merkezi orijinal kalınlığını korur; tabanın yuvarlatılmış köşelerinde malzeme incelir; üstteki flanş bölgesine yakın malzeme kalınlaşır; dikdörtgen kesitli çekilmiş parçalarda ise yuvarlatılmış köşelerde malzeme kalınlaşır. Çekilmiş ürünler tasarlanırken ürün çizimindeki boyutlar, hangi boyutların (dış veya iç) garanti edilmesi gerektiğini açıkça belirtmelidir; hem iç hem de dış boyutlar aynı anda belirtilemez.
3. Diğer Sac Metal Şekillendirme İşlemleri:
Takviye Kabartmaları —— Yapısal rijitliği artırmak için sac metal parçalara kabartmalar basılır.
Kafesli Havalandırma Açıklıkları —— Havalandırma ve ısı dağılımı amacıyla çeşitli muhafazalar veya gövdelere yaygın olarak yerleştirilir.
Delik Kenar Üzerine Şekillendirme (Delik Çekme) —— Diş açmak veya açıklıkların rijitliğini artırmak için kullanılır.
3.1. Takviye Kabartmaları:
Takviye Kabartması Yapısı ve Boyutlarının Seçimi
Punç aralığı ve punç kenar mesafesi sınırlayıcı boyutları
3.2. Venüs Panjurları:
Venüs panjurlarının şekillendirilmesi yöntemi, punçun bir kenarının malzemeyi kesmesini ve aynı anda punçun geri kalan kısmının malzemeyi uzatıp şekil vermesini sağlar; bu da bir kenarı açık dalgalı bir yapı oluşturur.
Venüs panjurlarının tipik yapısı. Venüs panjuru boyut gereksinimleri: a > 4t; b > 6t; h < 5t; L > 24t; r > 0,5t.
3.3. Delik Kenar Üzerine Şerit Oluşturma (Çekme Deliği):
Delik kenarına şerit oluşturma işlemi birçok çeşitte olabilir; bunların en yaygın olanı, iç deliklerin dişli hale getirilmesi amacıyla uygulanan kenar şeridi oluşturmadır.
Sac metal imalat teknolojisi – kaynak
Sac metal kaynaklı yapı tasarımı yapılırken "kaynak dikişleri ve kaynak noktalarının simetrik olarak düzenlenmesi, birleşim noktalarında yoğunlaşma, toplanma ve üst üste gelme durumlarından kaçınma" ilkesi uygulanmalıdır. İkincil kaynak dikişleri ve kaynak noktaları kesintili olabilir; ancak ana kaynak dikişleri ve kaynak noktaları sürekli olmalıdır. Sac metal işlerinde yaygın olarak kullanılan kaynak yöntemleri arasında ark kaynağı ve direnç kaynağı yer alır.
1. Ark kaynağı:
Sac metal parçaları arasında yeterli kaynak alanı bulunmalıdır. Maksimum kaynak aralığı 0,5–0,8 mm olmalı ve kaynak dikişi düzgün ve düz olmalıdır.
2. Direnç kaynağı
Kaynak yüzeyi düz olmalı ve buruşma, geri yaylanma vb. kusurlardan arındırılmış olmalıdır.
Direnç nokta kaynağı için boyutlar aşağıdaki tabloda verilmiştir:
Direnç Lehim Birleştirme Aralığı
Pratik uygulamalarda küçük parçaların kaynaklanması durumunda aşağıdaki tablodaki veriler referans olarak kullanılabilir. Büyük parçaların kaynaklanması durumunda birleşim aralığı uygun şekilde artırılabilir; genellikle 40–50 mm’den az olmamalıdır. Yük taşımayan parçalar için birleşim aralığı 70–80 mm’ye kadar artırılabilir.
Levha kalınlığı t, lehim dikişi çapı d, minimum lehim dikişi çapı dmin, lehim dikişleri arasındaki minimum mesafe e. Levhalar farklı kalınlıklarda ise kalınlık seçimi en ince levhaya göre yapılmalıdır.
Direnç Kaynağı Levha Katman Sayısı ve Kalınlık Oranı
Direnç nokta kaynağı genellikle iki katmanlı levhalarla gerçekleştirilir; maksimum üç katman mümkündür. Kaynak dikişindeki her bir katmanın kalınlık oranı 1/3 ile 3 arasında olmalıdır.
Kaynak için üç katman gerekiyorsa öncelikle kalınlık oranı kontrol edilmelidir. Bu oran makulsa kaynak işlemine devam edilebilir. Aksi takdirde, işlem delikleri veya işlem kesikleri oluşturulması, iki katmanın ayrı ayrı kaynaklanması ve kaynak noktalarının birbirinden kaydırılması gibi alternatifler değerlendirilmelidir.
Sac Metal İşleme Teknolojisi - Yüzey İşleme
Sac metal yüzey işleme, hem korozyona karşı koruma hem de dekoratif amaçlarla uygulanır. Yaygın sac metal yüzey işlemlerine örnek olarak toz boya uygulaması, elektrogalvanizleme, sıcak daldırma galvanizleme, yüzey oksitlenmesi, yüzey fırçalanması ve fırça baskı (ekran baskısı) verilebilir. Yüzey işlemesi öncesinde sac metal yüzeyinden yağ, pas, kaynak cürufu vb. kirler temizlenmelidir.
1. Toz Boya Uygulaması:
Sac metal için iki çeşit yüzey kaplaması vardır: sıvı boya ve toz boya. Biz genellikle toz boyayı kullanırız. Toz püskürtme, elektrostatik adsorpsiyon ve yüksek sıcaklıkta fırınlanma gibi yöntemlerle sac metal yüzeyine çeşitli renklerde bir boya tabakası püskürtülür; bu da ürünün görünümünü geliştirir ve malzemenin korozyon direncini artırır. Bu yöntem, yaygın olarak kullanılan bir yüzey işleme yöntemidir.
Not: Farklı üreticiler tarafından kaplanan levhalar arasında bazı renk farkları olacaktır. Bu nedenle aynı renkteki sac metalin, aynı ekipman üzerinde üretilmesi durumunda ideal olarak aynı üretici tarafından kaplanması gerekir.
2. Elektrogalvanizleme ve Sıcak Daldırma Galvanizleme:
Sac metal yüzeyinin galvanizlenmesi, yaygın bir yüzey korozyon önleme işlemidir ve aynı zamanda görünümü de iyileştirir. Galvanizleme işlemi elektrogalvanizleme ve sıcak daldırma galvanizleme olmak üzere ikiye ayrılır.
Elektrogalvanizleme, daha parlak ve daha pürüzsüz bir görünüm sağlar ve çinko katmanı daha incedir; bu nedenle daha sık kullanılır.
Sıcak daldırma galvanizleme, daha kalın bir çinko katmanı oluşturur ve çinko-demir alaşım tabakası meydana getirir; bu da elektrogalvanizlemeye kıyasla daha güçlü korozyon direnci sağlar.
3. Yüzey Anodizasyonu:
Bu bölüm, esas olarak alüminyum ve alüminyum alaşımlarının yüzey anodizasyonunu tanıtmaktadır.
Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının yüzey anodizasyonu, hem koruyucu hem de dekoratif amaçlarla çeşitli renkler elde etmemizi sağlar. Aynı zamanda malzemenin yüzeyinde bir anodik oksit filmi oluşur. Bu film, yüksek sertlik ve aşınmaya dayanıklılığa sahiptir; ayrıca iyi elektrik yalıtım ve ısı yalıtım özelliklerine de sahiptir.
4. Yüzey Fırçalama:
Malzeme, fırçalama makinesinin üst ve alt silindirleri arasına yerleştirilir. Silindirlere aşındırıcı kayışlar takılır. Bir motor tarafından tahrik edilen sistem, malzemeyi aşındırıcı kayışlar arasından geçirmeye zorlar ve bu şekilde malzemenin yüzeyinde çizgiler oluşturur. Çizgilerin kalınlığı, kullanılan aşındırıcı kayış türüne göre değişir. Ana amaç, görünümün geliştirilmesidir. Bu yüzey fırçalama işlemi genellikle yalnızca alüminyum malzemeler için düşünülür.
5. Ekran Baskısı:
Ekran baskısı, çeşitli işaretlerin malzemelerin yüzeyine basılması işlemidir. Genellikle iki yöntem vardır: düz yüzeyli ekran baskısı ve damla baskısı. Düz yüzeyli ekran baskısı çoğunlukla düz yüzeyler için kullanılırken, daha derin çukurlar için damla baskısı gereklidir.
Ekran baskısı, bir ekran baskı kalıbı gerektirir.
Sac bükme işlemi deneyim gerektirir; deneyimli usta kişilerin sacları nasıl ve neden bu şekilde büküldüğünü gözlemleyin. Bükme makineleri veya bükme süreçleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için lütfen JUGAO CNC MACHINE ekibimizle iletişime geçin.
