Prerada lima, kao važna grana moderne proizvodnje, ima široku primenu u elektronici, automobilskoj industriji, vazduhoplovstvu, građevinarstvu i mnogim drugim oblastima. Ova tehnologija koristi niz preciznih procesa za obradu tankih metalnih limova u dijelove različitih oblika i struktura.
1.Shearing Process
Rezanje je jedan od osnovnih procesa u obradi lima, koji se uglavnom koristi za rezanje sirovina u potrebne oblike i veličine. Ovaj proces je početna faza u toku obrade lima i direktno utiče na tačnost i efikasnost naknadne obrade. Procesi smicanja mogu se podijeliti na različite metode ovisno o opremi i tehnologiji koja se koristi, kao što su mehaničko smicanje, lasersko smicanje, plazma smicanje i mlaz vode. Različite metode rezanja imaju svoje karakteristike i pogodne su za obradu limova različitih debljina i materijala.
Mehaničko šišanje je tradicionalnija metoda šišanja, uglavnom koristeći mašine za striženje. Mašine za šišanje mogu rezati tanke metalne limove u osnovne oblike, kao što su pravokutnici ili druge jednostavne kombinacije ravnih linija. Prednosti mehaničkog smicanja su niska cijena obrade i jednostavan rad, ali nedostaci su općenito niža preciznost, neravnine nakon rezanja i ograničene mogućnosti oblika, što ga čini nesposobnim da zadovolji potrebe obrade složenih krivina. Mehaničko smicanje se obično koristi za obradu debljih limova, prvenstveno u procesu sljepljivanja kako bi se osigurala osnovna zarada za naknadnu obradu.
Lasersko smicanje je jedna od najčešće korištenih tehnologija u modernoj obradi lima, uključujući tri glavna tipa: YAG{0}}mašine za lasersko rezanje u čvrstom stanju, CO2 laserske mašine za rezanje i lasersko rezanje vlakana. YAG-mašine za lasersko rezanje u čvrstom stanju su jeftine i stabilne, ali imaju nisku energetsku efikasnost. Uglavnom se koriste za bušenje, točkasto zavarivanje i rezanje materijala debljine do 8 mm, a posebno su pogodni za rezanje obojenih metala kao što su aluminijum i bakrene ploče. CO2 mašine za lasersko rezanje općenito imaju raspon snage od 2000-4000W i mogu stabilno rezati ugljični čelik debljine do 20 mm, nehrđajući čelik debljine do 10 mm, legure aluminija do 8 mm debljine i ne{19}}nemetalne materijale kao što su drvo i akril. Mašine za lasersko rezanje vlakana imaju širi raspon snage, dostižući 1000W-30000W. Njihove prednosti uključuju nisku potrošnju energije, lako održavanje i veliku brzinu, ali je teško rezati visoko reflektirajuće materijale kao što su aluminijske i bakrene ploče. Lasersko smicanje nudi prednosti kao što su rezanje bez ivica, visoka preciznost i mogućnost rezanja proizvoljno složenih oblika, poput lišća i cvijeća, ali je njegova cijena obrade relativno visoka.
Plazma smicanje prvenstveno koristi plazma luk visoke-temperature za rezanje i pogodan je za limove srednje{1}}debljine. Smicanje vodenim mlazom reže materijale pomoću vodenih mlaznica pod visokim{3}}pritiskom, što ga čini posebno pogodnim za rezanje kompozitnih materijala ili materijala gdje treba izbjegavati zone{4}}zahvaćene toplinom. U stvarnoj proizvodnji, kompozitna oprema za obradu koja kombinuje CNC probijanje i lasersko sečenje značajno poboljšava efikasnost obrade, čineći brisanje lima preciznijim i efikasnijim.
Prije rada, proces smicanja zahtijeva od inženjera lima da pažljivo dizajniraju i specificiraju nacrte proizvoda, posebno izračunavanje nesavijenih dimenzija, koje se odnose na radijus savijanja, ugao savijanja, materijal lima i debljinu lima. Preciznost procesa smicanja direktno utiče na izvodljivost naknadne obrade i temeljna je garancija kvaliteta obrade lima.
2.Proces žigosanja
Štancanje je jedan od najčešće korištenih procesa u obradi lima. To uključuje primjenu pritiska na sirovine pomoću štancane preše i kalupa, uzrokujući plastičnu deformaciju ili razdvajanje kako bi se dobili izratci željenog oblika i veličine. Ovaj proces ima prednosti kao što su visoka efikasnost proizvodnje, niska cijena i visoka iskorištenost materijala, što ga čini posebno pogodnim za masovnu proizvodnju. Štancanje se široko koristi u industrijama kao što su automobilska, elektronika i kućanski aparati, te je nezamjenjiva metoda obrade u modernoj proizvodnji.
Procesi štancanja se mogu široko kategorisati u dva tipa na osnovu metode obrade: konvencionalno štancanje i CNC štancanje. Konvencionalno štancanje obično koristi fiksne kalupe, pogodne za masovnu proizvodnju, iako su početni troškovi matrice visoki, kvalitet dijelova je zajamčen. CNC štancanje, s druge strane, postiže automatiziranu obradu kroz CNC preše za bušenje. Opseg obrade za debljinu lima je tipično 3,0 mm ili manje za hladno-valjane i toplo-valjane limove, 4,0 mm ili manje za aluminijumske limove i 2,0 mm ili manje za nerđajući čelik. Maksimalna veličina lima koju CNC štancanje može obraditi je 1250mm x 4000mm, a minimalni prečnik rupe je veći ili jednak 1T. Štancanje je posebno pogodno za obradu metalnih dijelova sa zakrivljenim distribucijama ili strukturama poput rupica/mreža{13}}, što omogućava brzo odvajanje i oblikovanje metalne strukture.
Uobičajeni procesi štancanja uključuju jednostruko žigosanje, kontinuirano praznjenje, mašinsku obradu i oblikovanje niza. Pojedinačno štancanje je pogodno za obradu metalnih dijelova sa lučnim-rasprostranjem, rupama ili mrežastim-strukturama. Kontinuirano blankiranje se može podijeliti na jednosmjerne i višesmjerne metode. Višesmjerno slijepljenje je tipično pogodno za obradu velikih metalnih slojeva ili formiranje velikih metalnih rupa, dok je jednosmjerno sljepljivanje pogodno za obradu više naslaganih metalnih dijelova. Mašinska obrada, poznata i kao blankiranje, uglavnom uključuje brušenje i završnu obradu limenih dijelova, koji služe za precizno pozicioniranje i fino brušenje. Formiranje niza, kombinovanjem postojećih kalupa, omogućava brzu obradu velikih proizvoda od lima uz pomoć CNC alatnih mašina, što ga čini posebno pogodnim za-proizvodnju sličnih delova od lima u velikim razmerama.
Dizajn matrice je ključni aspekt štancanja. Različiti oblici zahtijevaju različite kalupe, a preciznost matrice direktno određuje točnost dimenzija i kvalitet površine utisnutih dijelova. Zazor matrice treba prilagoditi prema debljini materijala i svojstvima. Ako je zazor prevelik, proizvod će imati velike neravnine nakon štancanja; ako je zazor premali, to će utjecati na životni vijek matrice i, u teškim slučajevima, uzrokovati oštećenje matrice. Uobičajene matrice koje se koriste u procesima štancanja uključuju okrugle rupe, duguljaste rupe i izbočine. Visina otvora je ograničena i ovisi o materijalu lima, debljini lima i kutu iskošenja glave. Glavice uključuju rupe za odvođenje topline i rupe za montažu. Zbog savijanja, razmak između ruba projektovane rupe i ruba materijala lima i ruba savijanja je ograničen.
Posebnu pažnju treba posvetiti izboru materijala i podešavanju parametara procesa u procesima štancanja. Debljina materijala mora biti izmjerena i potvrđena po dolasku kako bi se osiguralo da je unutar razumnih tolerancija. Prilikom odabira dimenzija materijala treba uzeti u obzir korištenje materijala kako bi se osigurala najveća moguća stopa iskorištenja. Istovremeno, dimenzije listova od istog materijala i debljine treba da budu konzistentne. Pravilna primjena procesa štancanja može značajno poboljšati efikasnost proizvodnje i smanjiti troškove proizvodnje, što ga čini jednim od važnih procesa u preradi lima.
3. Proces savijanja
Savijanje je važno sredstvo za postizanje trodimenzionalnog oblikovanja u obradi lima. Mašina za savijanje savija metalne limove pod unapred određenim uglom i oblikom kako bi formirala željene strukturne karakteristike. Ovaj proces zauzima središnju poziciju u obradi lima jer mnogi proizvodi zahtijevaju savijanje da bi se postigao željeni oblik i struktura. Preciznost i efikasnost procesa savijanja direktno utiču na kvalitetu finalnog proizvoda i direktan su odraz nivoa tehnologije obrade lima.
Savijanje se obično postiže pomoću mašine za savijanje (koja se naziva i mašina za savijanje ivica). Gornje i donje oštrice hladno-pritisnuti tanke metalne limove kako bi se deformirali i dobili željeni oblik. Proces savijanja zahtijeva kombinacije kalupa različitih oblika. Ove matrice se dijele na gornje i donje kalupe; različiti oblici zahtijevaju različite kalupe, a kvalitet kalupa određuje točnost dimenzija savijanja. Tokom procesa savijanja, minimalni radijus savijanja i koeficijent izduženja savijanja moraju se pažljivo kontrolisati. Ako je minimalni radijus savijanja premali, rastezljivost materijala će se povećati, a kada istezanje dostigne svoju granicu, materijal će se slomiti. Na koeficijent izduženja pri savijanju utiču različiti faktori kao što su vrsta materijala, debljina i širina žljeba V-.
Među najčešće korištenim materijalima, nehrđajući čelik ima najveći koeficijent istezanja, dok aluminijski lim ima najmanji. Za isti materijal, različite širine žljeba V- rezultiraju različitim koeficijentima izduženja savijanja; općenito, širi žljeb V- rezultira većim koeficijentom izduženja. Budući da lim pokazuje oprugu nakon savijanja, ugao savijanja obično bi trebao biti manji od potrebnog kuta savijanja.
Nekoliko ključnih tačaka zahtijeva posebnu pažnju u procesu savijanja: debljina materijala, radijus savijanja, ugao savijanja i redoslijed savijanja. Dimenzije savijanja lima moraju se izračunati na osnovu faktora kao što su debljina lima, ugao savijanja i dužina savijanja. Što se tiče jednostrane-visine, zavisi od veličine mašine za savijanje i visine gornje oštrice; dvostrana visina -ne smije prelaziti maksimalnu jednostranu visinu. Osim što je ograničena jednostranom-visinom, ograničena je i donjom ivicom: visina savijanja < donja ivica. Budući da se limeni dijelovi formiraju savijanjem tankog lima, kontakt na savijenoj ivici nije zapečaćen i nema čvrstu vezu. Ako se ne liječi, to će uticati na snagu. Uobičajeni tretman je zavarivanje, a tehnički zahtjevi na crtežima uključuju: uglove zavara, uglove zavara i zaokruživanje.
4.Proces zavarivanja
Zavarivanje je ključni proces u obradi lima za spajanje komponenti i ojačanja konstrukcija. Povezuje dva ili više metalnih dijelova u jednu jedinicu putem topljenja ili pritiska. Ovaj proces igra ključnu ulogu u obradi lima jer mnogi proizvodi zahtijevaju povezivanje više dijelova od lima kako bi se formirala potpuna struktura proizvoda. Zavarivanjem se ne samo da se postižu trajne veze između metalnih dijelova, već se povećava i čvrstoća spojeva i poboljšava ukupna izvedba proizvoda.
Uobičajene metode zavarivanja u obradi lima uključuju zavarivanje zaštićeno plinom, lasersko zavarivanje, otporno zavarivanje, argon-lučno zavarivanje, električno zavarivanje, robotsko zavarivanje i točkasto zavarivanje. Zavarivanje zaštićeno plinom i lasersko zavarivanje obično koristi žicu za zavarivanje, ali ovo drugo daje estetski ugodniji zavar, iako je skuplji, a obje metode rezultiraju većom deformacijom lima uslijed topline. Otporno zavarivanje koristi kontaktno zagrijavanje i pritisak gornjih i donjih elektrodnih glava za zavarivanje. Njegova prednost je u tome što nije potrebna žica za zavarivanje, a deformacija lima nakon zavarivanja je minimalna. Ako je oblik dijela koji se zavariva složen, oblik glave elektrode imat će visoke zahtjeve. Ove različite metode zavarivanja su pogodne za različite potrebe povezivanja limova. Odabir odgovarajuće metode zavarivanja može poboljšati kvalitetu proizvoda i efikasnost proizvodnje.
Procesi zavarivanja imaju dvije glavne primjene u obradi lima: jedna je spajanje više limenih dijelova zajedno kako bi se postigla svrha obrade gotovih proizvoda ili montažnih dijelova; drugi je zavariti ivice pojedinih dijelova kako bi savijene ivice bile preciznije i povećale njihovu čvrstoću. Racionalna primjena procesa zavarivanja može značajno poboljšati strukturnu čvrstoću i stabilnost dijelova od lima i važna je komponenta tehnologije obrade lima. Odabir procesa zavarivanja treba uzeti u obzir faktore kao što su svojstva materijala, zahtjevi za zavarivanje i uvjeti obrade.
5. Procesi površinske obrade
Površinska obrada je završni korak u preradi lima. Obrađuje površinu proizvoda od lima radi poboljšanja njihove otpornosti na koroziju, estetike i funkcionalnosti. Iako ovaj proces ne mijenja direktno oblik i veličinu limenih dijelova, on ima odlučujući utjecaj na kvalitetu i performanse proizvoda. Procesi površinske obrade mogu dati proizvodima od lima bogate boje, dobru teksturu i odličnu otpornost na koroziju, omogućavajući im da održe dobre performanse u različitim uvjetima okoline.
Uobičajeni procesi površinske obrade u obradi lima uključuju prskanje, galvanizaciju, eloksiranje i pjeskarenje. Premazivanje sprejom je najčešća metoda površinske obrade, uključujući premazivanje prahom i farbanje. Oblaganje prahom uključuje elektrostatičku adsorpciju praškastog premaza na površini limenih dijelova, zatim topljenje i očvršćavanje praha pečenjem na visokoj{2}}temperaturi kako bi se formirao tvrdi premaz. Praškasti premaz ima prednosti kao što su ekološka prihvatljivost, otpornost na koroziju i širok raspon boja, a široko se koristi u kućanskim aparatima, elektronici i komunikacijskim ormarima. U farbanju se koriste tekući premazi, koji se ravnomjerno nanose na površinu limenih dijelova pomoću opreme za prskanje, a zatim se suše pečenjem ili prirodnim sušenjem kako bi se formirao zaštitni sloj. Bojenje može postići različite boje i efekte po potrebi, ali nije ekološki prihvatljivo kao praškasti premaz.
Galvanizacija je proces kojim se elektrolizom nanosi sloj metala ili legure na površinu limenih dijelova kako bi se poboljšala njihova otpornost na koroziju, provodljivost ili dekorativna svojstva. Uobičajeni slojevi galvanizacije uključuju pocinčavanje, hromiranje i niklovanje. Galvanizacija je posebno pogodna za dijelove od lima koji zahtijevaju visoku otpornost na koroziju, kao što su dijelovi automobila i elektronski konektori. Anodizacija se uglavnom koristi za dijelove lima od aluminija i aluminijskih legura, formirajući gusti oksidni film na površini aluminija putem elektrohemijskih metoda, poboljšavajući njegovu otpornost na koroziju i otpornost na habanje. Anodizacijom se mogu postići različiti efekti boja i važna je metoda za površinsku obradu aluminijskih proizvoda.
Pjeskarenje koristi veliku-brzinu strujanja pijeska za udar na površinu dijelova od lima, stvarajući ujednačenu teksturu površine i poboljšavajući kvalitet površine. Pjeskarenje ne samo da poboljšava izgled limenih dijelova, već i poboljšava prianjanje naknadnih premaza. Pjeskarenje se dijeli na suho pjeskarenje i mokro pjeskarenje. Suvo pjeskarenje je efikasnije, ali može uzrokovati zagađenje prašinom; mokro pjeskarenje je ekološki prihvatljivije, ali skuplje. Osim gore navedenih procesa, obrada lima uključuje i fosfatiranje, pasiviranje, poliranje i izvlačenje žice, svaki sa svojim jedinstvenim karakteristikama i obimom primjene.
Ovim završavamo našu razmjenu relevantnih informacija o tehnologijama obrade lima. Odabir i primjena tehnologija obrade lima zahtijeva sveobuhvatno razmatranje različitih faktora, uključujući zahtjeve proizvoda, svojstva materijala, obim proizvodnje i kontrolu troškova. Razuman izbor procesa može poboljšati kvalitet proizvoda, smanjiti troškove proizvodnje i povećati konkurentnost preduzeća. Inovacija i razvoj u tehnologijama obrade limova potaknut će napredak cjelokupne proizvodne industrije, pružajući više-performanse, visoko-kvalitetne proizvode od lima za različite industrije.
