Il processo di stampaggio della lamiera inizia con un progetto, che guida il modo in cui la lamiera viene formata a freddo in componenti utilizzabili. Questa deformazione plastica viene eseguita attraverso varie tecniche, tra cui taglio, tranciatura, piegatura e imbutitura.
Esistono fasi generali di stampaggio dei metalli che iniziano con la progettazione, in cui il produttore e il cliente decidono il materiale della parte stampata, le dimensioni e altre caratteristiche.
Gli altri passaggi successivi sono la preparazione del materiale, l'alimentazione, lo stampaggio e la post-elaborazione (come la finitura).
Per uno stampaggio di metalli di successo, è importante comprendere le proprietà del materiale. Ad esempio, se si trancia l'acciaio e si segue esattamente lo stesso approccio utilizzato per l'alluminio serie 6000, è probabile che il processo fallisca.
È possibile stampare molti metalli (lega di alluminio, acciaio laminato a freddo, rame, bronzo fosforoso, rame-berillio, acciaio zincato, acciaio inossidabile e altri), quindi è consigliabile considerare le proprietà esatte che si stanno cercando.
Cos'è lo stampaggio dei metalli?
La stampatura dei metalli è un processo di formatura a freddo versatile ed efficiente che trasforma lamiere metalliche piane in parti precise. Utilizza forza e pressione applicate attraverso stampi per stampaggio per creare curve, piegature, ritagli e altre caratteristiche con precisione costante. Correlato a:Nozioni di base sulla stampatura dei metalli
Come funziona la timbratura
Il processo di produzione mediante stampaggio si compone di cinque fasi principali: progettazione, preparazione del materiale, stampaggio, finitura e controllo qualità. Ogni fase è fondamentale per ottimizzare l'efficienza produttiva, riducendo al minimo i costi. difetti di stampaggioe gestione dei costi.
Di seguito uno sguardo più approfondito alle fasi di stampaggio.
Progettazione e preparazione dei materiali
Il primo passo è selezionare il giusto materiali per stampaggio e la preparazione del disegno di stampaggio. Questa fase è fondamentale per garantire che il pezzo stampato soddisfi sia i requisiti funzionali che estetici.
Operazione di stampaggio
Lo stampaggio è in genere una serie di fasi che iniziano con la tranciatura, il processo di taglio della lamiera in forme e dimensioni specifiche. Seguono la formatura, il taglio, la foratura, la rifilatura e altri dettagli di stampaggio del metallo.
Operazioni secondarie
Il pezzo stampato viene sottoposto a tutte le operazioni secondarie necessarie, come sbavatura, lucidatura e verniciatura. Questi passaggi ne migliorano la funzionalità e la qualità superficiale.
Che cos'è il controllo di processo per lo stampaggio della lamiera?
I componenti con marchio di qualità sono il risultato di un controllo di processo dalla fase di progettazione a quella finale. Oltre a mantenere uno stretto contatto con il cliente, l'azienda produttrice dovrebbe avvalersi di tecnologie di controllo qualità.
Alcune opzioni tecnologiche sono:
- Sistemi di visione ottica
- Misuratori personalizzati
- Sistemi di misurazione in stampo
- Sistemi di controllo statistico di processo
Quali sono i quattro tipi di operazioni di stampaggio dei metalli?
Esistono quattro tipi principali di stampaggio dei metalli: stampaggio progressivo, stampaggio a trasferimento, imbutitura profonda e tranciatura fine. Boda determina quale utilizzare in base alle tolleranze richieste, al volume di produzione e alla complessità del pezzo.
Come indicato nella discussione successiva, lo stampaggio progressivo è adatto per grandi volumi, lo stampaggio a trasferimento supporta parti complesse, l'imbutitura profonda produce componenti cilindrici e la tranciatura fine è preferita per tolleranze strette.
Scopriamo di più su queste tecniche di stampaggio dei metalli.
Timbratura progressiva
Timbratura progressiva
Nello stampaggio progressivo, una bobina di metallo viene alimentata in continuo nella pressa. Il processo di punzonatura, piegatura e formatura avviene simultaneamente.
Timbratura di trasferimento
La versione base dello stampaggio a trasferimento prevede che i pezzi grezzi in metallo vengano trasferiti da una stazione di stampaggio all'altra per essere sagomati e formati fino al raggiungimento della forma finale. Questa tecnica è preferita per la facilità con cui produce pezzi relativamente complessi e di grandi dimensioni.
Disegno profondo
Imbutitura profonda
La stampatura profonda consiste nell'utilizzare un punzone per tirare la lamiera all'interno di una matrice. La lamiera viene forzata ad assumere la forma della matrice. Affinché un componente possa essere considerato sottoposto a stampatura profonda, la convenzione industriale richiede che il rapporto di stampaggio sia superiore a 2. In altre parole, il rapporto tra il diametro del grezzo e il diametro del punzone deve essere superiore a 2. (Inoltre, dai un'occhiata alla nostra guida su stampaggio vs. formatura)
Tranciatura fine
La tranciatura fine combina lavorazione meccanica e stampaggio per produrre pezzi precisi. Il flusso del materiale è controllato attraverso la sapiente combinazione di premilamiera, punzone e contropunzone.
Il materiale viene posizionato sulla pressa per tranciatura fine, viene applicata pressione e il punzone scende sul materiale mentre una contropressione viene applicata dal basso. Il risultato è un taglio netto, privo di fratture o bave.
Fine tranciatura
Prova subito Boda!
Tipi di processi di stampaggio dei metalli
I principali processi di stampaggio dei metalli sono la tranciatura, la punzonatura, la piegatura, lo stiramento e la coniatura. Altri processi sono la stampa, la flangiatura, la goffratura e la scanalatura.
Blanking
La tranciatura è l'applicazione di una forza di taglio per ricavare un pezzo di lamiera da un pezzo più grande. In altre parole, il pezzo rimosso è il pezzo desiderato.
Blanking
Punzonatura
La punzonatura è l'uso di una pressa per la produzione di forme specifiche di lamiera. Il processo produce scarti metallici, chiamati sfridi, che vengono spesso inviati al deposito di rottami. La punzonatura si differenzia dalla tranciatura in quanto il pezzo rimosso è lo scarto, mentre la parte più grande è il pezzo da lavorare.
Puoi saperne di più sui dettagli della punzonatura dal punzonatura vs stampaggio confronto.
Curvatura
La piegatura nello stampaggio dei metalli consiste nel dare alla lamiera la forma o il profilo desiderato, a U, V, L o in qualsiasi altra forma. Il processo viene in genere eseguito lungo un singolo asse.
Stiramento
Lo stiramento è l'applicazione di una forza di trazione sulla lamiera mediante uno stampo per generare una forma concava.
Coniatura
La coniatura è una forma di piegatura della lamiera in cui matrice e punzone hanno l'esatto angolo richiesto sul pezzo in lavorazione. In genere sono a 90 gradi. Per ottenere questo risultato di formatura del metallo è necessario un elevato tonnellaggio di forza di piegatura.
imprinting
L'imprinting è il processo di incassatura o sollevamento di alcune sezioni specifiche di lamiera per produrre un motivo predeterminato.
flangiatura
flangiatura
La flangiatura crea una flangia o una svasatura sulla lamiera utilizzando attrezzature speciali o la consueta matrice e pressa.
Goffratura
La goffratura è un processo di stampaggio che produce incavi o rilievi nella lamiera dopo averla premuta contro lo stampo. La lamiera acquisisce la forma dello stampo.
scanalatura
La scanalatura è l'uso di una matrice o di un punzone per creare canali poco profondi sulla lamiera. I canali possono essere utilizzati per scopi funzionali o decorativi.
Categorie di presse per stampaggio
Le presse per stampaggio sono disponibili come presse meccaniche, presse idrauliche e servopresse. Ulteriori classificazioni delle presse possono essere ricavate in base al tonnellaggio e alla lunghezza della corsa. Queste presse devono essere abbinate al giusto design dello stampo per risultati di stampaggio ottimali.
Presse meccaniche
Queste presse immagazzinano l'energia di stampaggio in un volano, che la rilascia tramite un tipo di trasmissione a ingranaggi, a doppia azione, eccentrica, a ingranaggi, a ingranaggio singolo o a doppio ingranaggio.
Presse idrauliche
Questo tipo di pressa per stampaggio sfrutta la pressione statica generata da un fluido incomprimibile pressurizzato per azionare il pistone. Questo tipo di pressa per stampaggio è vantaggioso perché produce parti leggere, richiede un solo stampo, è economica e offre una corsa potente.
Pressa idraulica
Servo presse
I motori e le frizioni delle presse convenzionali possono essere sostituiti con servomotori, dando vita a una categoria relativamente nuova: le servopresse. Queste presse hanno la capacità unica di applicare effetti di programmazione, tra cui la specifica del tempo di sosta per la corsa discendente.
Servo press
Prova subito Boda!
Materiali comuni nei processi di stampaggio dei metalli
Dal rame all'ottone, dall'acciaio inossidabile all'alluminio, l'elenco dei diversi tipi di lamiera che possono essere stampati è lungo. Diversi fattori guidano i produttori nella scelta di un tipo specifico di lamiera: resistenza, resistenza alla corrosione, formabilità ed economicità, tra gli altri.
La scelta dei materiali per lo stampaggio di precisione dei metalli ha ripercussioni sul processo, tra cui il tasso di usura dello stampo e i requisiti di post-lavorazione.
Ecco un elenco dei materiali più comuni per lo stampaggio dei metalli da prendere in considerazione per il tuo prossimo progetto.
Leghe di alluminio
Le leghe di alluminio sono ampiamente preferite per il loro peso ridotto, la conduttività termica, la resistenza alla corrosione e la robustezza. Processo di stampaggio dell'alluminio le parti possono essere utilizzate in ambienti corrosivi e per componenti leggeri.
Parti di automobili, custodie elettroniche e telefoni cellulari sono applicazioni comuni di questo materiale per stampaggio.
Acciaio laminato a freddo
Acciaio laminato a freddo
L'acciaio laminato a freddo può essere resistente, ma anche la sua formabilità è buona e può essere utilizzato nei progetti di stampaggio dei metalli. A condizione che il produttore rispetti i requisiti di raggio di curvatura del materiale, questo acciaio è uno dei migliori materiali per lo stampaggio dei metalli, soprattutto quando sono richieste elevata resistenza e finitura superficiale di qualità.
Rame
Il rame e le sue leghe sono facili da lavorare tramite stampaggio per creare design complessi e accattivanti. Alcune applicazioni popolari dei componenti in rame sono la gioielleria e i regali personalizzati.
Il rame è un materiale delicato, ma Boda Tech sa come gestirlo correttamente, ad esempio colpendo delicatamente il materiale, ricotturandolo prima dello stampaggio e utilizzando attrezzature pulite.
Bronzo fosforoso
Il bronzo fosforoso è lavorabile, robusto e resistente alla corrosione. La lega contiene rame e stagno, componenti che la rendono adatta ad applicazioni automobilistiche e navali, con resistenza e capacità di resistere ad ambienti difficili.
Rame al berillio
I componenti stampati in rame-berillio sono altamente performanti e durevoli. Trovano impiego affidabile nei settori dell'elettronica, dell'automotive, dell'aerospaziale, della medicina, della difesa e in molte altre applicazioni.
Acciaio galvanizzato
Parte in acciaio zincato stampato
La durevolezza, la resistenza alla corrosione, la malleabilità e la convenienza dell'acciaio zincato sono i motivi principali per cui molte aziende di stampaggio di parti metalliche utilizzano questo materiale.
Acciaio inossidabile
Stampaggio in acciaio inossidabile
L'acciaio inossidabile ha proprietà uniche che si adattano ad alcuni tipi di parti stampate. Stampaggio in acciaio inossidabile ruota attorno ai tipi austenitico, ferritico e martensitico.
L'acciaio inossidabile austenitico è adatto per l'imbutitura profonda e per componenti di utensili da cucina. L'acciaio ferritico è molto diffuso nel settore della lavorazione dei metalli per l'industria automobilistica, mentre l'acciaio martensitico è adatto per forbici e coltelli.
Si noti che la ricottura fa parte del processo di stampaggio dei metalli duri.
Leghe di nichel
La durezza, la duttilità, la resistenza al calore e alla corrosione delle leghe di nichel rendono i pezzi stampati in questo metallo estremamente affidabili in numerose applicazioni industriali. Infatti, i pezzi stampati in leghe come l'A286 sono eccellenti per elementi di fissaggio, compressori e motori a reazione.
Parte in lega di nichel
Lega di titanio
Lega di titanio
Le leghe di titanio hanno una resistenza all'ossidazione, alla corrosione e un rapporto resistenza/peso senza pari; pertanto, le loro parti stampate sono ideali per valvole e manometri industriali, strumenti medici e componenti di motori.
Diverse applicazioni di stampaggio dei metalli
Servizio di timbratura È ampiamente utilizzato in diversi settori industriali, dall'aerospaziale all'elettronica. È adatto alla produzione di componenti per telai, involucri per dispositivi elettronici, staffe, connettori e molti altri componenti, garantendo qualità costante ed elevata efficienza produttiva. Non importa se stai cercando stampaggio su metallo personalizzato Che si tratti di singoli pezzi o di centinaia di migliaia di componenti identici, esiste sempre una soluzione di stampaggio dei metalli adatta alle vostre esigenze.
Ecco maggiori informazioni sulle applicazioni.
Automotive
I componenti stampati estetici e funzionali sono molto diffusi nella produzione di diversi componenti automobilistici. Rinforzi strutturali, componenti leggeri e staffe sono componenti stampati comuni in questo settore.
Elettronica
I materiali per stampaggio di precisione dei metalli sono ampiamente utilizzati nel settore dell'elettronica per produrre connettori, interruttori, controlli e relè, tra gli altri componenti.
Medicale
Il settore medicale richiede componenti precisi e affidabili, alcuni dei quali sono spesso realizzati tramite processi di stampaggio. Dagli apparecchi acustici agli strumenti chirurgici, il settore medicale utilizza diverse tecniche di stampaggio dei metalli.
Edilizia
Anche l'industria edile è un grande utilizzatore di componenti stampati in metallo. Tra i componenti stampati più comuni ci sono dissipatori di calore, travi reticolari, staffe, schermature e alloggiamenti.
Mobili metallici
È disponibile anche la stampaggio di metalli per mobili: articoli come altalene per bambini, culle e lettini vengono comunemente realizzati in questo modo.
HVAC
I pezzi stampati di precisione in metallo sono ampiamente utilizzati nel settore HVAC; i componenti più diffusi sono parti di montaggio, sistemi di filtrazione, sistemi di condotti dell'aria e alette degli scambiatori di calore.
Difesa
I componenti stampati di livello militare sono necessari per clip, staffe, contatti, boccole di schiacciamento e molti altri componenti. I materiali comunemente utilizzati per questi componenti includono rame-berillio, rame, acciaio inossidabile, acciaio zincato e titanio.
Vantaggi della stampatura personalizzata della lamiera
Lo stampaggio personalizzato della lamiera presenta numerosi vantaggi in termini di elevata affidabilità, durata e convenienza complessiva. Ecco i vantaggi dello stampaggio dei metalli nelle tue parti personalizzate.
- Il processo offre un ottimo controllo per garantire che le parti soddisfino le specifiche richieste.
- Gli stampi per stampaggio metalli personalizzati sono adatti per modellare da centinaia a migliaia di parti da un unico stampo
- Lo stampaggio è un processo rapido ed efficace che può produrre fino a ca. Da 1200 a 1300 pezzi in un solo minuto.
- I costi della stampatura dei metalli sono relativamente inferiori rispetto ad altri metodi convenzionali.
- Il processo di stampaggio dei metalli non produce scarti durante lo stampaggio delle parti, il che lo rende economico per grandi volumi di lotti.
- Lo stampaggio aiuta a creare parti con geometrie complesse o tolleranze più strette.
- Il processo di stampaggio dei metalli produce parti con finitura superficiale liscia senza trattamenti aggiuntivi.
I costi del processo di stampaggio
In genere, i costi della stampatura sono inferiori rispetto ad altri processi di formatura dei metalli, poiché non richiede la fabbricazione di parti diverse e il loro assemblaggio per ottenere il pezzo o il prodotto finale. La stampatura della lamiera, invece, crea il pezzo finito con un unico ciclo, seguito da rifilatura o altre lavorazioni successive.
Tuttavia, il costo esatto dello stampaggio dipende dalle specifiche del tuo particolare progetto, come il materiale della lamiera, la precisione, il volume di produzione, ecc. Di seguito sono riportati i fattori comuni che influenzano il costo.
Tipo di materiale: Ad esempio, l'alluminio è più economico dell'ottone e del rame.
Precisione richiesta: i requisiti di tolleranza ristretta aumentano i costi di stampaggio.
Volume di produzione: la produzione su larga scala ha costi significativamente inferiori (a parità di prezzo) rispetto alla produzione in piccoli lotti.
Complessità: a causa della progettazione complessa degli stampi e dei cicli di produzione più lunghi, i pezzi stampati complessi hanno un costo maggiore.
Considerazioni sulla progettazione dello stampaggio dei metalli
I progettisti dello stampaggio dei metalli prendono in considerazione elementi importanti quali le proprietà del materiale, il raggio di curvatura, le tolleranze dei pezzi, le scanalature/fessure e lo spessore delle pareti.
Proprietà dei materiali
Le proprietà dei materiali che influenzano la progettazione dello stampaggio dei metalli sono la densità, le proprietà magnetiche, la resistenza alla corrosione, la robustezza e, naturalmente, la formabilità. costi di bollo sono Anche questo è un aspetto importante da considerare nella scelta del materiale. Ottone, rame, alluminio e altri metalli duttili sono comunemente utilizzati perché sono più facili da stampare e possono contribuire a ridurre i costi di produzione.
Raggio di curvatura
Non è possibile ottenere pezzi stampati di qualità senza un adeguato controllo del raggio di curvatura. Raggi troppo stretti comportano il rischio di cricche e incrudimento. Esiste un raggio di curvatura interno minimo raccomandato per ogni materiale.
Per esempio,
- Leghe di alluminio – Spessore x 1
- Acciaio a basso tenore di carbonio – Spessore x 0.5
- Acciaio inossidabile – Spessore x 1
Requisiti di tolleranza
La precisione delle caratteristiche stampate è importante. Un metodo comune per progettare il posizionamento dei fori è misurare partendo dal riferimento.
Le tolleranze consigliate sono le seguenti;
Fino a 150 mm dal dato – ±0.5 mm
150 mm – 300 mm dal dato – ±0.8 mm
Scanalature/fessure
Le fessure larghe sono preferibili a quelle lunghe per la precisione di posizionamento. La lunghezza della fessura non deve superare il triplo della larghezza.
Spessore parete
C'è un segreto per ottenere stampi metallici uniformi: uno spessore uniforme delle pareti. Al contrario, le variazioni di spessore favoriscono la formazione di crepe e altri difetti. Stampaggio metalli personalizzato gli esperti seguono le migliori pratiche per i materiali principali.
Ad esempio, la tolleranza ideale dello spessore della parete per gli acciai a basso tenore di carbonio è ±0.1 mm.
Altre considerazioni progettuali nello stampaggio dei metalli riguardano l'attrezzatura, la post-elaborazione, le linee di separazione, gli angoli di sformo e i ponti.
Contattaci per scoprire tutto questo e come ottenere risultati ottimali nello stampaggio dei metalli.
Conclusione
La ricerca di parti stampate non dovrebbe essere scoraggiante e frustrante.
Boda è ampiamente riconosciuta per il costante rispetto degli standard locali e internazionali relativi allo stampaggio della lamiera e ad altri processi di lavorazione CNC.
Per maggiori dettagli sulla vasta gamma di modelli di timbratura disponibili, visita il nostro sito e richiedi di Contattaci in qualsiasi momento.