หลักการเลือกวัสดุของแผ่นโลหะ

1. การเลือกวัสดุ สำหรับ ชิ้นส่วนโลหะ แผ่น

โลหะแผ่นเป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดในการออกแบบโครงสร้างของผลิตภัณฑ์การสื่อสาร การทำความเข้าใจคุณสมบัติที่ครอบคลุมของวัสดุและการเลือกอย่างถูกต้องมีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนผลิตภัณฑ์ ประสิทธิภาพ คุณภาพ และความสามารถในการผลิต

หลักการเลือกใช้วัสดุโลหะแผ่น:

ใช้วัสดุโลหะทั่วไปและลดข้อกำหนด/ความหลากหลายของวัสดุ โดยรักษาให้อยู่ในขอบเขตของคู่มือวัสดุของบริษัทให้มากที่สุด

ลดความหลากหลายของวัสดุและข้อกำหนดความหนาของแผ่นภายในผลิตภัณฑ์เดียวกันให้เหลือน้อยที่สุด

ภายใต้สมมติฐานของการรับรองการทำงานของชิ้นส่วน ให้จัดลำดับความสำคัญของวัสดุที่คุ้มต้นทุน และลดการใช้วัสดุเพื่อลดต้นทุนวัสดุโดยรวม

สำหรับแชสซีและตู้ขนาดใหญ่ ให้พิจารณาลดน้ำหนักโดยรวมของตัวเครื่องให้มากที่สุด

นอกเหนือจากการรับรองการทำงานของชิ้นส่วนแล้ว ผู้ผลิตแม่พิมพ์ยังต้องพิจารณาว่าประสิทธิภาพการปั๊มของวัสดุควรเป็นไปตามข้อกำหนดในการประมวลผลเพื่อให้มั่นใจในความสมเหตุสมผลและคุณภาพของการประมวลผลผลิตภัณฑ์

2. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับโลหะแผ่นที่ใช้กันทั่วไปหลายชนิด

(1) เหล็กแผ่นรีดเย็น (CRS)

เหล็กแผ่นรีดเย็นหมายถึงแผ่นรีดเย็นที่ทำจากเหล็กโครงสร้างคาร์บอน ผลิตโดยเหล็กโครงสร้างคาร์บอนรีดร้อนรีดเย็นเพิ่มเติมที่มีความหนาน้อยกว่า 4 มม. รีดที่อุณหภูมิห้อง จึงไม่เกิดตะกรันเหล็กออกไซด์ ส่งผลให้ได้คุณภาพพื้นผิวที่ดีเยี่ยมและความแม่นยำของมิติสูง เมื่อรวมกับการอบอ่อน คุณสมบัติทางกลและการประมวลผลจะเหนือกว่าแผ่นรีดร้อน เกรดทั่วไปประกอบด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ 08F และ 10# ซึ่งให้ประสิทธิภาพการกลึงตัดและการดัดงอที่ดี

(2) เหล็กแผ่นรีดเย็นเคลือบสังกะสีด้วยไฟฟ้าต่อเนื่อง (EG)

หรือที่เรียกกันทั่วไปในชื่อ 'แผ่นอิเล็กโตรไลติก' แผ่นนี้ผ่านกระบวนการที่สังกะสีสะสมอย่างต่อเนื่องจากสารละลายเกลือสังกะสีลงบนแถบเหล็กที่เตรียมไว้ใต้สนามไฟฟ้า เนื่องจากข้อจำกัดของกระบวนการ การเคลือบสังกะสีจึงค่อนข้างบาง

(3) แผ่นเหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนต่อเนื่อง (GI)

มักเรียกว่าแผ่นสังกะสีหรือ 'แผ่นเหล็กวิลาด' ซึ่งหมายถึงแผ่นและแถบสังกะสีจุ่มร้อนต่อเนื่องรีดเย็นที่มีความหนาตั้งแต่ 0.25 ถึง 2.5 มม. แถบแรกจะผ่านเตาอุ่นด้วยเปลวไฟเพื่อเผาน้ำมันที่ตกค้างและสร้างฟิล์มเหล็กออกไซด์ จากนั้นจะเข้าสู่เตาหลอมแบบรีดิวซ์ที่มีบรรยากาศ H₂/N₂ ซึ่งให้ความร้อนถึง 710–920°C ซึ่งจะรีดิวซ์ฟิล์มออกไซด์ให้เป็นเหล็กฟองน้ำ แถบที่เปิดใช้งานและทำความสะอาดจะถูกทำให้เย็นลงจนอยู่เหนือจุดหลอมเหลวของสังกะสีก่อนจะเข้าสู่อ่างสังกะสีที่อุณหภูมิ 450–460°C ซึ่งมีดลมจะควบคุมความหนาของการเคลือบ สุดท้ายจะผ่านกระบวนการทู่ของโครเมตเพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อสนิมขาว เมื่อเปรียบเทียบกับแผ่น EG แล้ว GI มีการเคลือบที่หนากว่าและใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่าเป็นหลัก

(4) เหล็กแผ่นเคลือบอลูซิงค์ (GL)

การเคลือบโลหะผสม Al-Zn ประกอบด้วยอลูมิเนียม 55% สังกะสี 43.4% และซิลิคอน 1.6% บ่มที่อุณหภูมิ 600°C เพื่อสร้างชั้นป้องกันผลึกสี่ส่วนหนาแน่น มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม โดยมีอายุการใช้งานปกติสูงสุด 25 ปี ซึ่งนานกว่า GI 3-6 เท่า และเทียบได้กับเหล็กกล้าไร้สนิม ความต้านทานการกัดกร่อนมาจากการป้องกันสิ่งกีดขวางของอลูมิเนียมและการป้องกันการเสียสละของสังกะสี แม้ว่าสังกะสีจะช่วยปกป้องขอบคมตัด รอยขีดข่วน และความเสียหายจากการเคลือบ แต่อะลูมิเนียมก็สร้างชั้นออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำ เพื่อเป็นเกราะป้องกัน

แผ่นที่อธิบายไว้ใน 2) 3) และ 4) เรียกรวมกันว่าเหล็กเคลือบ และใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์สื่อสารภายในประเทศ ชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กเคลือบมักไม่จำเป็นต้องชุบหรือทาสีเพิ่มเติม และขอบตัดไม่จำเป็นต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษ แม้ว่าฟอสเฟตแบบพิเศษจะช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของขอบได้ จากมุมมองของต้นทุน การใช้แผ่น EG ช่วยลดความจำเป็นในการส่งออกชิ้นส่วนเพื่อชุบ ประหยัดเวลาและค่าขนส่ง นอกจากนี้ ชิ้นส่วนต่างๆ ยังไม่จำเป็นต้องดองก่อนทาสี ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผล

(5) แผ่นสแตนเลส (SUS)

มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง ค่าการนำไฟฟ้าที่ดี และมีความแข็งแรงสูง ข้อเสียของมันต้องได้รับการพิจารณาให้ครบถ้วน: ต้นทุนวัสดุสูง (ประมาณ 4 เท่าของ GI มาตรฐาน); ความแข็งแรงสูงจะเพิ่มการสึกหรอของเครื่องมือบนเครื่องเจาะ CNC ซึ่งมักจะทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการประมวลผลดังกล่าว น็อตล็อคสำหรับสแตนเลสต้องใช้ประเภทสแตนเลสที่มีความแข็งแรงสูงพิเศษซึ่งมีราคาแพง การตอกหมุดย้ำน็อตมักจะไม่เพียงพอ และบ่อยครั้งต้องมีการเชื่อมจุดเพิ่มเติม การยึดเกาะของสีเป็นสิ่งที่ท้าทายในการควบคุม และการสปริงกลับของวัสดุอย่างมีนัยสำคัญทำให้ยากต่อการรักษารูปร่างและความแม่นยำของมิติในการดัดและการปั๊ม

(6) แผ่นอลูมิเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์

แผ่นอลูมิเนียมและอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุสามชนิดต่อไปนี้: อลูมิเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อน 3A21 (เดิมคือ LF21), อลูมิเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อน 5A02 (เดิมคือ LF2) และอลูมิเนียมแข็ง 2A06 (เดิมคือ LY6)

อลูมิเนียมทนต่อการกัดกร่อน 3A21 (LF21): โลหะผสม Al-Mn เป็นอลูมิเนียมทนต่อการกัดกร่อนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โลหะผสมนี้มีความแข็งแรงต่ำ (สูงกว่าอลูมิเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมเท่านั้น) และไม่สามารถเสริมกำลังด้วยการบำบัดความร้อนได้ การทำงานเย็นมักใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล มันแสดงให้เห็นความเป็นพลาสติกสูงในสถานะอบอ่อน และความเป็นพลาสติกที่ยอมรับได้ในสถานะกึ่งแข็งตัว แต่จะมีความเป็นพลาสติกต่ำเมื่อผ่านการชุบแข็งเต็มที่ มีความต้านทานการกัดกร่อนและการเชื่อมได้ดี

อลูมิเนียมทนต่อการกัดกร่อน 5A02 (LF2): อลูมิเนียมทนต่อการกัดกร่อน Al-Mg เมื่อเทียบกับ 3A21 แล้ว 5A02 มีความแข็งแรงสูงกว่า โดยเฉพาะความแข็งแรงเมื่อยล้า พร้อมด้วยความเป็นพลาสติกสูงและทนต่อการกัดกร่อน ไม่สามารถเสริมกำลังด้วยการบำบัดความร้อนได้ ความสามารถในการเชื่อมได้ดีเมื่อสัมผัสและการเชื่อมด้วยอะตอมของไฮโดรเจน แต่มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวเมื่อร้อนด้วยการเชื่อมอาร์กอนอาร์ก ความสามารถในการแปรรูปจะดีกว่าในสภาวะงานเย็นและกึ่งแข็งตัว แต่ไม่ดีในสถานะอบอ่อน สามารถขัดเงาได้

อะลูมิเนียมแข็ง 2A06 (LY6): เกรดอะลูมิเนียมแข็งทั่วไป เกรดอะลูมิเนียมแบบแข็งและแบบแข็งพิเศษมีความแข็งแรงและความแข็งสูงกว่าอะลูมิเนียมอัลลอยด์มาตรฐาน และสามารถใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีลักษณะคล้ายแผงได้ อย่างไรก็ตามความเป็นพลาสติกของมันไม่ดี ไม่สามารถโค้งงอได้เนื่องจากจะทำให้เกิดรอยแตกหรือแตกหักที่รัศมีภายนอก

รหัสการกำหนดและการกำหนดอุณหภูมิสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมได้รับการปรับปรุงภายใต้มาตรฐานใหม่ของประเทศจีน (GB/T 16474-1996 สำหรับการกำหนดและ GB/T 16475-1996 สำหรับการกำหนดอุณหภูมิ)

ตารางตัวอ้างอิงโยงระหว่างรหัสเก่าและรหัสใหม่แสดงในตารางที่ 1-1

(7) แผ่นโลหะผสมทองแดงและทองแดง

แผ่นโลหะผสมทองแดงและทองแดงที่ใช้กันทั่วไปส่วนใหญ่มีสองประเภท: ทองแดงแดง (ทองแดงบริสุทธิ์) T2 และทองเหลือง H62

ทองแดงแดง T2: นี่คือทองแดงบริสุทธิ์ที่ใช้กันมากที่สุดโดยมีลักษณะเป็นสีม่วงที่โดดเด่น จึงเป็นที่มาของชื่อ 'ทองแดงแดง' หรือ 'ทองแดงสีม่วง' มีค่าการนำไฟฟ้าและความร้อนสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และขึ้นรูปได้ดี อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงและความแข็งของมันต่ำกว่าทองเหลืองอย่างมาก และมีราคาแพงกว่ามาก ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับส่วนประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและกระจายความร้อนและชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อนในสินค้าอุปโภคบริโภคที่ทนทาน โดยทั่วไปสำหรับชิ้นส่วนในแหล่งจ่ายไฟที่จำเป็นต้องส่งกระแสไฟฟ้าสูง

ทองเหลือง H62: ทองเหลืองสังกะสีสูง มีความแข็งแรงค่อนข้างสูงและสามารถขึ้นรูปเย็น/ร้อนได้ดีเยี่ยม ทำให้เหมาะสำหรับกระบวนการขึ้นรูปและตัดเฉือนต่างๆ ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับชิ้นส่วนรับน้ำหนักที่ต้องการการดึงหรือการดัดลึก แม้ว่าค่าการนำไฟฟ้าจะต่ำกว่าทองแดงแดง แต่ก็ให้ความแข็งแรงและความแข็งที่ดีกว่าในราคาที่ปานกลางกว่า ในกรณีที่ข้อกำหนดการนำไฟฟ้าอนุญาต การเลือกทองเหลือง H62 เหนือทองแดงสีแดงสามารถลดต้นทุนวัสดุได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในบัสบาร์ แถบนำไฟฟ้าส่วนใหญ่ทำจากทองเหลือง H62 ซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเพียงพอสำหรับการใช้งาน

3. อิทธิพลของวัสดุต่อการแปรรูปโลหะแผ่น ก

กระบวนการโลหะแผ่นหลักสามกระบวนการ ได้แก่ Blanking, Bending และ Drawing กระบวนการที่แตกต่างกันกำหนดข้อกำหนดที่แตกต่างกันบนวัสดุแผ่น ดังนั้นการเลือกวัสดุควรพิจารณารูปทรงทั่วไปของผลิตภัณฑ์และวิธีการผลิตที่ต้องการ

ผลกระทบที่มีสาระสำคัญต่อกระบวนการ Blanking

การพับกระดาษจะทำให้วัสดุแผ่นมีความเป็นพลาสติกเพียงพอเพื่อป้องกันการแตกร้าวระหว่างการทำงาน

วัสดุเนื้ออ่อน (เช่น อลูมิเนียมบริสุทธิ์ อลูมิเนียมที่ทนต่อการกัดกร่อน ทองเหลือง ทองแดงแดง เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ) มีประสิทธิภาพในการตัดเฉือนที่ดี ส่งผลให้ขอบเรียบโดยมีเสี้ยนหรือการพลิกคว่ำน้อยที่สุด

วัสดุแข็ง (เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนสูง สแตนเลส อลูมิเนียมแข็ง อลูมิเนียมที่มีความแข็งมาก) จะทำให้งานตัดมีคุณภาพต่ำลง โดยมีบริเวณการแตกหักที่หยาบกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด่นชัดในแผ่นที่หนากว่า

วัสดุที่เปราะมีแนวโน้มที่จะฉีกขาดในระหว่างการตัดเฉือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีลักษณะแคบซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าว

ด้วยการวิเคราะห์กระบวนการปั๊มขึ้นรูป การปรับพารามิเตอร์ และการปรับส่วนประกอบแม่พิมพ์ให้เหมาะสม เราสามารถลดรอบการทดลองแม่พิมพ์ได้อย่างมาก สิ่งนี้มอบมูลค่าสูงสุดและความสามารถในการแข่งขันในตลาดที่เพิ่มขึ้นสำหรับลูกค้าของเรา