Прецизионная штамповка металла — распространённый промышленный процесс. Этот производственный процесс предполагает обработку плоских металлических листов и превращение их в большое количество различных деталей и компонентов. Для этого используются специальные штампы и инструменты, включая резку, гибку, прокалывание и формовку. Этот метод широко используется в промышленном производстве благодаря своей скорости, точности и аккуратности.
Далее давайте посмотрим на 10 распространенных материалов, используемых в процессах точной штамповки металла.
Оглавление
Алюминиевый металл
Алюминий лёгкий, но при этом очень прочный. Благодаря лёгкости формовки ему можно придать любую форму: от простой до сложной, от плоской до глубоко вытянутой. Алюминий обладает тепло- и электропроводностью, не ржавеет и может менять свою пластичность на жёсткость при определённых температурах. Алюминий используется в самых разных областях: от автомобильных деталей до бытовой электроники.
Медь металлическая
Медь — очень полезный металл, известный своей мягкостью и лёгкостью формовки. Её можно использовать отдельно или в смеси с другими материалами для получения таких металлов, как бронза, латунь и нейзильбер. Медь и её сплавы используются для изготовления штампованных изделий, которые сильно отличаются друг от друга.
Их преимущество в том, что они образуют на поверхности естественную защитную плёнку. Эта плёнка обеспечивает медным сплавам отличную коррозионную стойкость. После штамповки эта плёнка проявляется снова без дополнительных операций.
Благодаря своим красивым золотистым, янтарным и жёлтым цветам медь часто используется для архитектурного декора и декоративных элементов. Благодаря своей гибкости эти материалы позволяют создавать сложные изделия. Медь также обладает антимикробными свойствами, что делает её идеальным материалом для помещений, где строго соблюдаются требования к чистоте, например, в пищевой промышленности и медицине.
Медь также является известным проводником электричества и тепла. Помимо её применения в медицине и пищевой промышленности, медь также используется в теплообменниках и электрических соединителях.
Никель металлический
Уникальные свойства никеля и его сплавов делают его очень ценным. Эти сплавы не деформируются даже при очень высоких температурах. Поэтому никелевые сплавы хорошо подходят для применения в условиях экстремальных температур. Они известны своей лёгкостью сварки, что ускоряет процесс производства. Устойчивость к коррозии на воздухе позволяет использовать их в течение длительного времени. Прочность и вязкость позволяют им выдерживать суровые условия.
Благодаря этим свойствам никелевые сплавы часто используются при производстве штампованных металлических изделий. Это особенно актуально в областях, где важны надёжность и прочность. Никелевые сплавы используются, в частности, для изготовления электрических контактов и компонентов космических аппаратов.
Никель и его сплавы очень прочны и не подвержены негативному влиянию как высоких, так и низких температур. Поэтому они идеально подходят для использования в авиационных деталях, таких как лопатки турбин. В области электрических контактов наилучшим выбором являются никелевые сплавы с хорошей электропроводностью, коррозионной стойкостью и длительным сроком службы.
Железо и сталь
Для получения стали железо и углерод смешиваются и очищаются. Это сырье широко используется в штамповке металла. Сталь плотная, прочная и гибкая, поэтому производители обычно выбирают именно её. Мягкая сталь обладает особенно хорошими формообразующими свойствами, что делает её идеальной для штамповки, механической обработки, ковки, сварки и многих других производственных процессов. Кроме того, оцинкованная сталь (мягкая сталь с оцинкованной поверхностью) обеспечивает лучшую стойкость к ржавчине.
Сталь очень прочна и в то же время легко формуется. Её можно штамповать, обрабатывать на станке, ковать, сваривать и изготавливать изделия многими другими способами. Универсальность стали позволяет использовать её для самых разных целей, а термообработка и защита от ржавчины делают её ещё более полезной. Сталь дешева, не подвержена ржавчине и не слишком тяжёлая. Это хороший выбор, когда стоимость — важнейший фактор.
Нержавеющая сталь
Коррозионная стойкость — одно из главных преимуществ нержавеющей стали, хотя она может варьироваться в зависимости от типа стали и климата. Нержавеющая сталь сохраняет свой привлекательный внешний вид даже в суровых условиях. Кроме того, нержавеющая сталь имеет хорошую чистоту поверхности и может быть магнитной или немагнитной.
В некоторых случаях косметическая коррозия нержавеющей стали может не представлять проблемы. Однако при выборе типа нержавеющей стали следует учитывать её устойчивость к климатическим условиям и соответствие требованиям к эксплуатации.
Нержавеющая сталь известна своей лёгкостью формовки. Существуют различные виды нержавеющей стали, такие как аустенитная и ферритная. Аустенитная нержавеющая сталь очень легко формуется и часто используется там, где требуется изготовление изделий сложной формы. Ферритные нержавеющие стали также поддаются штамповке и формовке, но их свойства могут несколько отличаться.
Медь, алюминий и мягкая сталь не так прочны, как эти два типа нержавеющей стали. Поэтому они являются хорошим выбором там, где важны долговечность и коррозионная стойкость. Нержавеющая сталь Широко используется в медицинских инструментах, кухонной утвари и строительных материалах. Он также применяется в топливных фильтрах, кислородных датчиках, автомобильных выхлопных системах и других промышленных деталях, которые обычно изготавливаются штамповкой.
Титановый металл
Титан — прочный, устойчивый к коррозии и лёгкий металл. Его можно использовать в оборонной промышленности, медицинских имплантатах, компонентах аэрокосмической техники и других областях, где требуются прочные, но лёгкие детали. С другой стороны, титан прочен и твёрд, что затрудняет его формование такими методами, как штамповка.
Это означает, что для правильной работы с ним требуются специальные инструменты и опыт. Производство титана также является сложным и дорогостоящим процессом. Из-за этого он дороже других металлов, используемых для штамповки.
Латунь
Латунь — это сплав меди и цинка. Благодаря присутствию меди в составе, она достаточно хорошо проводит тепло и электричество, что обеспечивает их передачу. Её характерный золотистый оттенок также делает её популярным материалом для изготовления декоративной фурнитуры и штампованных изделий с декоративным эффектом.
Латунь обладает хорошей формуемостью, коррозионной стойкостью и немагнитностью. Кроме того, латунь обладает антимикробными и акустическими свойствами, поэтому её можно использовать для изготовления музыкальных инструментов. Латунь используется в производстве различных материалов в самых разных областях, например, для изготовления медицинских деталей, замков, подшипников, клапанов, шестерён, декоративных изделий и музыкальных инструментов.
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь состоит из железа и углерода. Она очень полезна, поскольку прочна, легко формуется, обладает множеством свойств и стоит недорого. Существуют различные виды углеродистой стали, например, низкоуглеродистая и высокоуглеродистая. Высокоуглеродистая сталь твёрже и менее гибкая, а значит, легче ломается. Мягкая сталь мягче и легче формуется, поэтому её можно использовать для более широкого спектра задач.
Высокоуглеродистая сталь прочнее и сложнее в обработке, что затрудняет её гибку и формовку. Однако важно помнить, что высокоуглеродистая сталь обычно используется после отжига или термической обработки. Для повышения качества после формовки можно применять более интенсивную термическую обработку.
Высокоуглеродистую сталь также можно покрывать хромом, никелем или цинком для повышения стойкости к ржавчине. Благодаря своей надёжности и универсальности это покрытие широко используется во многих областях, таких как сельское хозяйство, строительство, автомобилестроение, бытовая техника и промышленное оборудование.
Бериллиевая медь
Сплав цветных металлов, называемый бериллиевой медью, отлично подходит для изготовления деталей, работающих под высоким давлением. Например, пружин, электрических разъёмов, деталей авиационных двигателей, подшипников и других штампованных деталей.
Бериллиевая медь обладает множеством преимуществ, таких как коррозионная стойкость, высокая электропроводность, умеренная прочность и возможность упрочнения осаждением. Благодаря этим свойствам бериллиевая медь хорошо подходит для применений, требующих долговечности, прочности и способности работать в суровых условиях.
Фосфорная бронза
Фосфористая бронза получается путём смешивания меди, олова и фосфора. В расплавленном состоянии она очень текучая, поэтому её легко отливать. Фосфористая бронза обладает хорошими механическими и химическими свойствами. Штампованные из неё детали обладают высокой усталостной прочностью, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Из фосфористой бронзы изготавливают подшипники, пружины, электрические контакты, музыкальные инструменты, а также детали для судо- и авиастроения.
Как выбрать материалы для штампованных металлических деталей?
Выбор подходящего материала для штампованного изделия из металла требует нескольких важных этапов. Во-первых, необходимо учесть нагрузки и условия, которым будет подвергаться оборудование. Например, для изделий, эксплуатируемых в условиях высоких температур, потребуются термостойкие материалы. После чёткого определения требований к применению можно подобрать и изготовить материал с необходимыми характеристиками, такими как коррозионная стойкость, форма, твёрдость и прочность, в соответствии с требованиями к изделию.
Что следует учитывать при выборе материала для штамповки металла?
При выборе подходящего материала для вашего проекта по штамповке металла необходимо учитывать ряд важных факторов. Например, область применения, целевая стоимость производства изделия, доступность материала, выбор способа обработки поверхности и способность материала соответствовать требованиям к механическим и физическим свойствам для конкретного применения.
Прежде всего, важно, чтобы материал хорошо выполнял свою функцию. Например, сантехнические детали из нержавеющей стали не ржавеют и не подвержены перепадам температур. Электротехнические детали и разъёмы из меди, напротив, хорошо проводят ток и тепло.
Хотя эксплуатационные характеристики и внешний вид важны, самое главное — чтобы стоимость материала соответствовала бюджету проекта. Различные методы обработки поверхности позволяют улучшить такие практические характеристики, как прочность, устойчивость к перепадам температур и коррозионную стойкость. Такие методы обработки поверхности, как гальванопокрытие, окраска, полировка и нанесение покрытий, также могут сделать штампованные детали более гладкими и эстетичными.
Какой материал для штамповки лучше всего подходит для медицинских целей?
Лучший материал для штамповки в медицинских целях зависит от его назначения. Алюминий, титан, цинк и нержавеющая сталь — все эти материалы часто используются в медицине и здравоохранении. Сплавы на основе меди также иногда используются в медицинских целях, поскольку они хорошо стерилизуются и не ржавеют.
Какие металлы лучше всего подходят для электроштамповки?
Медь — лучший металл для штамповки схем и деталей. Это объясняется её хорошей электро- и теплопроводностью. Штамповка металла широко применяется для изготовления электрических деталей, поскольку она обеспечивает точность, стабильность и дешевизну.
Какой вид штамповки металла лучше всего подходит?
Многие считают алюминий одним из самых лёгких для штамповки металлов. Он довольно мягкий и легко формуется, что делает его пригодным для многих техник печати и литья. Медь и латунь — два других металла, известных своей пригодностью для штамповки благодаря своей пластичности и лёгкости формовки. Однако лёгкость штамповки может варьироваться в зависимости от сплава, толщины и сложности детали.
Выбор правильного материала для штамповки металла имеет важное значение
Выбор правильного материала для штамповки металла важен по ряду причин. Во-первых, материал должен соответствовать функциональным требованиям к готовому изделию. Материалы должны обладать разными характеристиками для разных сфер применения, такими как прочность, коррозионная стойкость и электропроводность. Неправильный выбор материала может привести к ненадлежащей работе детали.
Во-вторых, использование правильных материалов поможет избежать неоправданных расходов. Выбор слишком дорогих материалов или материалов, не обладающих необходимыми характеристиками, может привести к увеличению затрат. Выбор некачественных материалов может привести к их преждевременному выходу из строя и необходимости замены. Использование правильного материала гарантирует долгий срок службы штампа. Он должен выдерживать нагрузки, связанные с окружающей средой и двигателем, с которыми ему придётся столкнуться в течение всего срока службы.
И наконец, что не менее важно, некоторые материалы легче штамповать и обрабатывать, чем другие. Выбор материала, хорошо поддающегося штамповке, может повысить производительность и снизить затраты.
Насколько толстым должен быть металл для штамповки?
Толщина металла, используемого для штампованные детали зависит от области применения и потребностей. Листовой металл толщиной от 0,0254 мм до 15,875 мм широко используется. Хотя большая часть штамповки выполняется из стальных листов, стальные прутки толщиной до 76,2 мм можно обрабатывать с помощью специальных шаблонов. Любые виды металлов можно аккуратно резать и формовать в пресс-форме, поэтому этот метод подходит не только для стали.
Как работает процесс штамповки металла?
Для штамповки металла плоский металлический лист помещается между верхним и нижним штампами гидравлического или механического пресса. Пресс прессует металл, придавая ему нужную форму. Для этого используются различные методы, такие как резка, гибка, штамповка, чеканка, тиснение и отбортовка.
Перед началом процесса штамповки инженер-механик создаёт штамп, который будет использоваться. САПРДля создания точной модели инструмента используется программное обеспечение CAM-инженерии. Для создания штампов по моделям применяются механическая обработка, шлифование, резка проволокой и другие методы. Этот скрупулезный процесс гарантирует соответствие штампа стандартам, необходимым для производства высококачественных прецизионных металлических деталей.