5 вещей, которые дизайнеры должны знать о прототипировании изделий из листового металла

Производство листового металла является одной из крупнейших отраслей промышленности в мире. Фактически, размер ее мирового рынка оценивался в 265 млрд долларов США в 2018 году, и прогнозируется среднегодовой темп роста в 5 % с 2019 по 2025 год.

Как дизайнер продукта, особенно потребительских товаров, есть чертовски хороший шанс, что вы знаете, насколько ценным является изготовление прототипов из листового металла при разработке продукта. Тем не менее, вы можете не знать, как изготавливаются листовые металлы или как лучше всего проектировать конструкции из листового металла.

Эта статья охватывает все это и многое другое. В нем представлены пять вещей, которые вы должны знать о прототипировании листового металла, прежде чем начать сотрудничество со сторонним производственным цехом.

Листовой металл №1 должен соответствовать требованиям по толщине

Как и многие другие дизайнеры продуктов, вы описывали листовой металл как металл, который существует в виде плоских деталей?

Вы не совсем ошибаетесь, но в определении есть нечто большее, чем просто «плоские детали». Листовой металл обычно имеет толщину от 0,006 дюйма до 0,25 дюйма. Металлы толще 0,25 дюйма можно назвать "металлическими пластинами", а тоньше 0,006 дюйма — "фольгой" или "листовым металлом".

#2 Существует множество различных процессов изготовления листового металла

При изготовлении листового металла рабочий обычно начинает с плоских металлических деталей и превращает их в конструкции (или изделия) с использованием различных производственных процессов, таких как:

• Обрезка
• Деформация
• Сборка

Процесс резки

Как следует из названия, процесс резки включает в себя манипулирование листовым металлом путем создания разрезов с использованием специальных механизмов, включая лазерные резаки с ЧПУ, водоструйные резаки и плазменные резаки. (Публикация по теме:вот 5 типов станков с ЧПУ, о которых вам обязательно нужно знать)

Процесс деформации

Деформация листового металла описывает процесс изменения формы листового металла путем изгиба, растяжения и волочения. Этот процесс включает в себя использование специализированных инструментов, таких как листогибочные прессы и прессы для штамповки металла.

Листогибочный пресс позволяет сгибать листовые металлы под разными углами и формами. Напротив, пресс для штамповки металла (с пуансоном и матрицей) позволяет выполнять определенные задачи, такие как тиснение, подшивка и рисование.

Сборка

Сборка описывает процесс соединения различных деталей из листового металла с помощью крепежа или сварки. Сварочный процесс является более распространенным из двух, и у вас есть широкий выбор методов сварки, включая дуговую сварку, электронно-лучевую сварку и другие.

Допустим, вы хотите изготовить и собрать два прямоугольных кронштейна. Во-первых, вам нужно будет создать разрезы и важные элементы (например, отверстия) на плоских деталях из листового металла с помощью лазерной резки, гидроабразивной резки или плазменной резки.

Затем поместите эти листы металла между пуансоном и матрицей листогибочного пресса и согните, пока не достигнете 90°. Наконец, сварите (или скрепите) эти детали вместе, чтобы сформировать желаемый прототип металлической конструкции.

#3 Изготовление прототипа из листового металла имеет множество преимуществ

Одна из главных причин, по которой прототипы из листового металла помогают предприятиям, заключается в том, что они устраняют догадки при производстве. Эти прототипы служат физическими образцами (или макетами) ваших концепций дизайна, позволяя вам проверить производительность вашего проекта и обнаружить недостатки задолго до начала производства.

Первоначальная стоимость изготовления прототипа из листового металла может показаться вам недостатком. Но вы можете упустить большую картину. Представьте, насколько больше вам придется потратить, если, скажем, вы пойдете ва-банк с производством и в итоге получите целую партию единиц продукции с ошибками.

#4 Инженерные материалы для изготовления прототипов из листового металла

Почти все распространенные инженерные материалы используются в виде листов. Некоторые из металлов включают, среди прочего, алюминий, нержавеющую сталь, медь и магний. Правильный выбор обычно зависит от свойств конечного использования, которые вы хотите получить, и требований к вашему продукту.

Вы должны выбрать алюминий, если для вашего продукта требуется легкий металл с высокой прочностью, термической и коррозионной стойкостью. Нержавеющая сталь и медь идеально подходят, если вам нужно сочетание прочности, обрабатываемости и хорошего качества поверхности.

Листовые металлы из магния также обладают высокой прочностью и долговечностью, а также они легкие (примерно две трети плотности алюминия). Однако они легко воспламеняются и представляют для вас значительный риск во время (и после) изготовления. Вы должны держаться подальше от листового металла из магния, если в этом нет крайней необходимости. (Связанная запись:Обработка магния с ЧПУ:каковы проблемы безопасности?)

5 лучших практик проектирования прототипов из листового металла

Следующие методы проектирования помогут вам снизить производственные затраты и сократить сроки изготовления прототипов из листового металла.

1. Диаметр отверстий должен быть не меньше толщины листового металла, поскольку это исключает вероятность поломки или повреждения инструмента.
2. Назначайте ключевые допуски только для функций, критически важных для функциональности вашего прототипа.
3. Дизайн изгибов должен иметь радиус, превышающий (или равный) толщине листового металла, так как это сделает вашу конструкцию простой и более легкой в ​​изготовлении.
4. Держите все элементы на расстоянии не менее чем в четыре раза больше толщины материала от линий сгиба, поскольку более близкие элементы создают трудности при изготовлении.
5. Передайте процесс изготовления на аутсорсинг в первоклассный производственный цех с опытом предоставления высококачественных услуг.

Gensun Precision Machining уже почти два десятилетия предоставляет высококачественные услуги по быстрому прототипированию листового металла для самых разных отраслей. Наши производственные цеха помогут вам создать экономичные прототипы из листового металла с помощью различных процессов, включая лазерную резку, штамповку прототипов, гибку и сварку.

Узнайте больше о наших услугах по изготовлению листового металла.