عملية الختم
تُستخدم العديد من عمليات التشكيل على البارد في الصناعات التحويلية لتشكيل الصفائح المعدنية بالشكل المطلوب في درجة حرارة الغرفة. تشمل تقنيات التشكيل على البارد القياسية: الختم، والتشكيل بالدق، والبثق، والدرفلة، والسحب. تُعد هذه الطرق من أبسط الطرق وأكثرها فعالية من حيث التكلفة في تصنيع الصفائح المعدنية.
يعد الختم المعدني من أكثر تقنيات التشكيل على البارد شيوعًا في أعمال الصفائح المعدنية ويستخدم في العديد من التطبيقات، بما في ذلك السيارات والإلكترونيات والفضاء والاتصالات السلكية واللاسلكية وغيرها الكثير. هذه المقالة سوف تناقش لفترة وجيزة مواد الختم، والإجراءات، والأنواع، والتطبيقات لتعزيز فهمك لعملية الختم.
ما هو ختم المعدن؟
ختم معدني تُعدّ عملية التشكيل بالضغط أسلوبًا تصنيعيًا يحوّل لفائف أو صفائح المعدن إلى الشكل الهندسي المطلوب باستخدام الضغط وقوالب ذات شكل مُحدد. قالب التشكيل هو أداة مُصممة مسبقًا، تُغذّي المادة المعدنية وتُحوّلها إلى الشكل المطلوب عن طريق الضغط. تُتيح هذه العملية الإنتاج الضخم للأجزاء المعدنية بدقة تكرار ممتازة. وقد شهدت عملية التشكيل بالضغط تطورًا صناعيًا ملحوظًا مع تحسين العمليات والأنظمة والأدوات. (كارل جوهان جونسون ، 2021).
آلة الضغط ، ختم يموتواللكمة هي ثلاثة مكونات مهمة في عملية الختم. مطلوب قالب محدد لجزء معين، والذي يتم تركيبه في المكابس، ويتم تغذية المعدن لإنشاء الشكل.
قد تعتقد أن الصفيحة المعدنية تنتج الشكل المطلوب والخردة في عملية ختم القوالب ، لكن هذا ليس صحيحًا في جميع الحالات. على سبيل المثال ، يمكن تحويل قطعة من الصفائح المعدنية إلى جزء على شكل حرف U دون ترك أي خردة عن طريق التغذية والضغط من خلال قالب.
اعتمادًا على مدى تعقيد المكون ، قد يتطلب الأمر العديد من الخطوات لعمل كل جزء ، بما في ذلك التثقيب ، والقطع ، والنقش ، والتشفيه ، والانحناء.
ما هي المواد التي يمكن معالجتها بالختم؟
يُعدّ ختم المعادن مناسبًا للعناصر المعدنية وبعض المواد البلاستيكية والمركبات. فيما يلي المواد الشائعة الاستخدام في الختم؛ لمزيد من المعلومات، يُرجى زيارة صفحة المواد لدينا.
- الفولاذ
- الألومنيوم
- النحاس
- نحاس
- التيتانيوم
- سبائك النيكل والكروم
- البوليسترين
- البولي بروبلين
- عضلات المعده
- ألياف كربونيه
- ألياف الأراميد
أنواع عمليات ختم المعادن
بناءً على ممارسات الختم القياسية ، هناك أربع عمليات: قالب تدريجي ، وأربع شرائح ، وسحب عميق ، وختم قصير المدى.
1. ختم يموت التدريجي
ختم يموت التدريجي
كما هو مقترح من الاسم، يشير الختم التدريجي إلى تطبيق سلسلة من القوالب المختلفة في وحدة تغذية واحدة. تتم تغذية الصفائح المعدنية من خلال القالب الأول الذي يقوم بالعملية الأولى، مثل التثقيب أو القطع. ثم ينتقل إلى القالب التالي الذي يخدم العملية التالية، وهكذا حتى يتم إنشاء المنتج النهائي.
نظرًا لأنه يمكن إجراء عمليات ختم مختلفة في وقت واحد في عملية واحدة، فهي تسمح بإنتاج أجزاء معقدة ذات ميزات متعددة، مثل الثقوب، والفتحات، والانحناءات. ميزة أخرى مهمة هي أن الختم التدريجي للقالب سريع وأقل كثافة في العمالة، مما يقلل من تكاليف التصنيع الإجمالية.
2. أربع شرائح ختم
آلة ختم أربع شرائح
تشير عملية الختم رباعية الانزلاق إلى عمليات ختم معدنية متعددة، مثل التثقيب والثني والتشكيل، على قطعة واحدة من المعدن في عملية واحدة. ويتم ذلك بواسطة آلة متخصصة تسمى “الضغط الرباعي أو المتعدد الشرائح”. يتكون الجهاز من أربع شرائح قابلة للتعديل (أو محطات أدوات لإجراء عمليات مختلفة. يتم إدخال ورقة العمل في الجهاز ونقلها بين الشرائح، مما يخدم عمليات الختم بالتتابع. ويمكن إعادة تشكيلها بسهولة لإنتاج أجزاء ذات أشكال وميزات مختلفة .
هذه العملية مثالية لعمليات الإنتاج الصغيرة والمتوسطة الحجم وتستخدم بشكل شائع إنتاج أجزاء صغيرة ومعقدة بتفاوتات شديدة.
3. رسم الختم العميق
مفهوم ختم السحب العميق (لي ، 2022)
تتضمن عملية الختم بالسحب العميق ضغط الصفائح المعدنية في قالب بواسطة لكمة. تجبر اللكمة المعدن على التدفق وتشكيل جزء عميق أو معقد، تمامًا مثل شكل النرد.
يبدأ ختم السحب العميق بتثبيت ورقة العمل فارغة في حامل ، يُعرف باسم a "حامل فارغ،" الذي يحيط بالكمة. أثناء نزول المثقاب إلى القالب، فإنه يدفع ورقة العمل فارغة إلى القالب، مما يجبر المعدن على التدفق والتوافق مع شكل القالب. هذه العملية مناسبة لإنشاء أشكال هندسية عميقة أو معقدة بسماكات موحدة، مثل العلب والأكواب والحاويات.
4. ختم المدى القصير
يتضمن الختم قصير المدى إنتاج عدد صغير من الأجزاء المعدنية (عادة ما بين 1 و 1000) في دورة واحدة. يتم إنجازه باستخدام طرق مختلفة ، بما في ذلك الختم التدريجي ، والختم بأربع شرائح ، وختم السحب العميق.
ومع ذلك ، فإن العملية تستخدم آلات أوتوماتيكية أو شبه آلية ، مثل مكابس التثقيب والمقصات. عادةً ما يستخدم الإنتاج قصير المدى لإنتاج أجزاء من أجل النماذج الأولية أو الاختبار أو عمليات الإنتاج على نطاق صغير ، مما يسهل إنتاج حجم صغير من الأجزاء بتكلفة منخفضة نسبيًا.
ما هي عمليات الختم المختلفة
يتم تصنيع العديد من عمليات ختم المعدن بناءً على المتطلبات والشكل المقصود. يتضمن بعضها قطع المواد (الخردة كمنتج ثانوي)، والبعض الآخر لا يتم قطعها (لا تقم بإنشاء خردة من ورقة العمل). ومع ذلك، فإنها جميعًا تتضمن الضغط على ورقة العمل في قالب لإنشاء الشكل.
| تقويس | عملية الانحناء سهلة الفهم نسبيًا. يتم إدخال ورقة العمل في قالب محدد ويتم الضغط عليها بواسطة كبش أو مكبس ضغط لإنشاء زاوية الانحناء المطلوبة من خلال التشوه. |
| تقطيع | في عملية التقطيع ، تكون القطع المثقوبة هي المنتج النهائي. يبدأ بمحاذاة لكمة ويموت مع الفراغ. تضرب اللكمة القالب وتقطع الصفائح المعدنية بالشكل الصحيح. تكتمل العملية عندما يتم قطع الجزء تمامًا. |
| ثاقب | الثقب هو عمل ثقوب أو فتحات أو قواطع صغيرة باستخدام مكبس ثقب. يمسك القالب الثاقب بقطعة العمل ، وتنزل الثقب إلى القالب ، مما يؤدي إلى قطع أو إحداث ثقب في الصفائح المعدنية. |
| رسم | الرسم هو نوع آخر من الختم المعدني الذي يتضمن سحب صفيحة معدنية من خلال قالب لإنتاج شكل أو شكل معين. يتم إجراؤه باستخدام مكبس السحب الذي يستخدم كبشًا قويًا لممارسة قوة سحب على الصفائح المعدنية. |
| النقش | النقش هو إنشاء أسطح مرتفعة على الصفيحة المعدنية باستخدام الثقب والقالب. تحتوي المثقاب على الصورة السلبية للشكل المطلوب ، والتي يتم ضغطها بعد ذلك في الصفائح المعدنية ، تاركة صورة مرتفعة أو منخفضة على السطح. |
| السك | كما يوحي الاسم ، يشير الصك إلى تشكيل الصفائح المعدنية لميزات العملة المعدنية. يتم طباعة ورقة العمل في المنطقة المرغوبة باستخدام قالبين ، مع الضغط على بعضهما البعض على الجانبين المتقابلين من ورقة العمل. |
| الطعن | لا ينتج عن الوخز أي مواد خردة بعد العملية. في هذه العملية ، يتم قص قطعة العمل وثنيها بضربة واحدة. يقوم بإنشاء فتحات أو حزوز أو ميزات أخرى في الصفائح المعدنية. |
| عكف و رفع | يشير العلاج إلى تشويه الصفائح المعدنية إلى شكل أو ملف تعريف أنبوبي ، مثل مفصلات الأبواب. يتم تنفيذ هذه العملية عادةً باستخدام أداة أو آلة متخصصة ، مثل آلة الشباك أو مكبس الضغط. |
| الحاشية | حاشية الصفائح المعدنية يتضمن طي حافة الصفائح المعدنية على نفسها لإضافة سمك إلى الحافة. |
| تشفيه | يشير التشفيه إلى ثني المادة على طول خط منحني. يتضمن الضغط على منطقة محددة أو أكثر من الصفائح المعدنية ، مما يؤدي إلى ثنيها وتشكيلها على طول خط منحني. |
كل عمليات الختم المعدنية هذه شائعة بسبب التكلفة المنخفضة، الإنتاج السريع، القدرة على الأشكال المعقدة، والدقة. يمكن أن يوفر الختم تسامح يتراوح من ± 0.125 مم إلى ± 1.5 مم (تشانغ).
لنبدأ مشروع جديد اليوم
تكاليف عملية الختم
عادة، تكاليف الختم تعتبر أقل تكلفة من عمليات تشكيل المعادن الأخرى لأنها لا تتطلب تصنيع الأجزاء بشكل مختلف وتجميعها للجزء أو المنتج النهائي. بدلاً من ذلك، يؤدي ختم الصفائح المعدنية إلى إنشاء الجزء النهائي بدورة واحدة، يتبعها التشذيب أو أي معالجة لاحقة أخرى.
ومع ذلك، فإن التكلفة الدقيقة للختم تعتمد على مواصفات التصميم الخاص بك، مثل مادة الصفائح المعدنية، والدقة، وحجم الإنتاج، وما إلى ذلك. وفيما يلي العوامل المشتركة التي تؤثر على التكلفة.
نوع المادة: على سبيل المثال. الألومنيوم أرخص من النحاس والنحاس.
الدقة المطلوبة: متطلبات التسامح الصارمة تزيد من تكلفة الختم.
حجم الإنتاج: تكاليف الإنتاج على نطاق واسع أقل بكثير (بالسعر الاسمي) من الدفعات الصغيرة.
تعقيد: نظرًا لتصميم القالب المعقد ودورات الإنتاج الأطول، فإن أجزاء الختم المعقدة تكلف أكثر.
تطبيقات عملية الختم
الأجزاء التي تم إنشاؤها بالختم.
أجزاء ومنتجات الختم موجودة في كل مكان ، من أجهزتنا اليومية وأدوات المطبخ إلى قطع غيار الطائرات المتقدمة. إن الإجراء السريع والمباشر والتكلفة المنخفضة والدقة يجعلها مناسبة لتطبيقات السيارات والفضاء والإلكترونيات المختلفة.
| حلول | الاستخدامات |
| سيارات | تلعب صناعة السيارات دورًا مهمًا في تطور تقنية الختم. تم تطويره في البداية لتصنيع قطع غيار السيارات المختلفة ، وهو الآن في مرحلة الأتمتة والتحكم بالكمبيوتر. الأجزاء الشائعة في السيارات التي تستخدم عملية الختم هي ألواح الهيكل ، وأجزاء المحرك ، وأجزاء ناقل الحركة ، ومكونات التعليق ، والداخلية ، وغيرها الكثير. |
| الإلكترونيات وشاشات العرض الرقمية | الموصلات والمفاتيح والمرفقات والمرحلات والمحول الأساسي والمزيد. |
| فضاء | تنتج عملية الختم مكونات طيران مختلفة ، مثل أجزاء هيكل الطائرة ، ومكونات المحرك ، والعجلات ، والمكابح ، والمقاعد ، وجدران المقصورة ، ومكونات نظام السوائل. |
| الأجهزة المنزلية | براميل الغسالة ، وبطانات أبواب الثلاجة ، ورفوف الفرن ، وألواح الميكروويف ، وشفرات الخلاط ، وفلاتر آلة صنع القهوة ، والمزيد. |
| الجيش والدفاع | لوحات الدروع والخوذات والمجلات والمحفزات والهوائي والموصلات وأنظمة الملاحة وأنظمة الاستهداف. |
| خدمات الطبية | شفرات المبضع ، ملقط ، منظم ضربات القلب ، المفاصل الصناعية ، الأنابيب الطبية ، الأقواس ، الجبائر ، تيجان الأسنان ، المستشعرات الطبية ، المجاهر ، أجهزة الطرد المركزي ، السماعات الطبية ، صمامات القلب الاصطناعية ، الأوتار الصناعية ، وغيرها الكثير. |
خاتمة
يعد الختم المعدني أسلوبًا شائعًا للتشكيل على البارد في أعمال الصفائح المعدنية، والذي يستخدم لتحويل الملفات أو الصفائح المعدنية إلى الشكل الهندسي المطلوب بمساعدة الضغط والقوالب ذات الشكل المطلوب. تسمح هذه العملية بإنتاج الأجزاء المعدنية بكميات كبيرة مع إمكانية تكرار ممتازة وتستخدم في صناعات مختلفة مثل السيارات والإلكترونيات والفضاء والاتصالات.
يُعدّ تصميم وتصنيع القوالب المناسبة أمرًا أساسيًا لإنتاج قطع مختومة دقيقة. تمتلك شركة Boda جميع الخبرات المتعلقة بخدمات التشكيل بالضغط. لدينا مهندسون ذوو خبرة لتصميم القوالب، وآلات ضغط آلية لتنفيذ عمليات التشكيل بالضغط المعدني المخصصة المختلفة. إذا كنت بحاجة إلى أي مساعدة، يُرجى التواصل معنا. خدمات الختم، اطلب عرض أسعار ، وسنعود بكافة التفاصيل في غضون ساعة.
الاسئلة المتكررة
ما هي مكونات عملية ختم المعادن؟
آلة الضغط ، قالب الختم ، والخرامة هي ثلاثة مكونات رئيسية في عملية الختم. مطلوب قالب محدد لجزء معين ، يتم تثبيته في مكابس ، ويتم تغذية المعدن لإنشاء الشكل.
ما هي الأنواع المختلفة لعمليات ختم المعادن؟
تشمل الأنواع المختلفة من عمليات الختم ختم القالب التدريجي ، وختم أربع شرائح ، وختم السحب العميق ، وختم قصير المدى.
ما هي المواد التي يمكن معالجتها بالختم؟
المواد الأكثر شيوعًا التي يمكن معالجتها بالختم هي الفولاذ والألمنيوم والنحاس والنحاس والتيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك النيكل والكروم والبوليسترين والبولي بروبيلين والبولي كربونات والألياف الزجاجية وألياف الكربون وغيرها.
ما هي الصناعات الشائعة التي تستخدم عملية ختم المعادن؟
يتم استخدام عملية ختم المعدن في مختلف صناعات السيارات والإلكترونيات والفضاء والاتصالات السلكية واللاسلكية. كما أنها تستخدم لإنتاج مختلف الأجهزة المنزلية والمعدات الطبية.
مراجع حسابات
- كارل جوهان جونسون ، RS (2021). أدوات الختم لتشكيل الصفائح المعدنية: اتجاهات البحث الحالية والمستقبلية. الكتب الإلكترونية للصحافة IOS ، من https://ebooks.iospress.nl/.
- لي ، س. (2022). السحب العميق للصفائح المعدنية لصنع الأجزاء المعدنية والهياكل. موسوعة المواد: المعادن والسبائك.
- تشانغ ، ج. (بدون تاريخ). إرشادات تصميم الختم. من http://bowmannz.com/.