Was versteht man unter Blechbearbeitung?
Bleche haben sich über ihre grundlegende Definition hinaus entwickelt und umfassen die komplizierte Kunst der Formgebung von Metall in verschiedenen Formen. Bleche werden häufig in Maschinen, elektrischen Gehäusen, architektonischen Strukturen und darüber hinaus eingesetzt und spielen eine zentrale Rolle in modernen Fertigungsprozessen. In diesem Artikel begeben wir uns auf eine Reise, um die grundlegenden Facetten von Blechen zu entschlüsseln – ein wichtiges Wissen für Designer und Ingenieure, die sich in den Bereich der Metallverarbeitung wagen. Wenn die Leser die Feinheiten von Blechen verstehen, können sie sich sicher durch die Komplexität von Design und Fertigung bewegen.
Was sind Bleche und wie werden sie gefertigt?
Bei der Blechbearbeitung geht es um die Kunst, dünne Bleche durch Krafteinwirkung umzuformen, eine Technik, die sich die Plastizität von Metallen zunutze macht, um sie in die gewünschte Form zu bringen. Mithilfe von Maschinen wie Abkantpressen bearbeiten Handwerker und Hersteller Metallbleche, um ihre Visionen zu verwirklichen.
Im Mittelpunkt der Blechbearbeitung steht die plastische Verformung – ein Verfahren, das sich die Formbarkeit von Metallen zunutze macht. Wenn eine Kraft auf ein Metallblech ausgeübt wird, verformt es sich allmählich. Anfänglich verformt sich das Metall elastisch und versucht, in seinen ursprünglichen Zustand zurückzukehren, sobald die Kraft aufgehoben wird. Beim Überschreiten einer kritischen Schwelle – der Streckgrenze – ist das Metall jedoch nicht mehr in der Lage, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren, was zu einer dauerhaften plastischen Verformung führt. Dieser Umwandlungsprozess bildet die Grundlage der Blechverarbeitung.
Die verschiedenen Phasen der Blechbearbeitung
Der Weg der Blechbearbeitung umfasst etwa acht verschiedene Phasen, die jeweils eine entscheidende Rolle spielen. Lassen Sie uns jede Phase im Detail untersuchen:
Abwicklung und Programmierung
Während die Entwürfe häufig mit 3D-CAD erstellt werden, müssen diese Entwürfe bei der Blechfertigung in einen flachen Zustand für die Einzelblechfertigung umgewandelt werden. Dies beinhaltet die digitale Abwicklung von Entwürfen und die Optimierung von Layouts für eine effiziente Materialnutzung, begleitet von der Einleitung der Bearbeitungsprogrammierung.
Stanzen und Schneiden
In dieser Phase werden mithilfe von Laserschneidmaschinen oder Revolverstanzen der Umfang und die inneren Löcher von Blechen, den sogenannten Rohlingen, ausgeschnitten. Lasermaschinen eignen sich hervorragend für das Hochgeschwindigkeitsschneiden von Außenumfängen und großen Löchern, während Revolverstanzen zahlreiche Lochbohr- und Formgebungsaufgaben übernehmen. In einigen Betrieben werden hybride „Laser-Stanzmaschinen“ eingesetzt, um die Vorteile beider Verfahren zu nutzen.
Entgraten
Das Entgraten gewährleistet die Beseitigung von Unvollkommenheiten, sei es durch manuelle Methoden oder automatisierte Prozesse, und bringt die Erwartungen der Kunden mit dem fertigen Produkt in Einklang. Restgrate, die nach dem Schneiden üblich sind, müssen entfernt werden, um präzise Abmessungen zu erreichen.
Biegen
Das Biegen ist ein zentraler Bestandteil der Blechverarbeitung und erfolgt mithilfe von Abkantpressen, die die geschnittenen Bleche in vorgegebenen Winkeln linear biegen. Während Abkantpressen das Biegen erleichtern, sind sorgfältige Anpassungen erforderlich, um Konsistenz zu gewährleisten, was sich erheblich auf die nachfolgenden Schweißprozesse und die endgültige Ästhetik auswirkt.
Endbearbeitung
Bei der Endbearbeitung von Blechen gehören zu den Aufgaben die Beseitigung von durch das Schweißen verursachten thermischen Verformungen, das Abschleifen von Erhebungen, die durch das Zusatzschweißen entstanden sind, die elektrolytische Beseitigung von Schweißverbrennungen und Oberflächenbehandlungen (wie Polieren und Schwabbeln).
Montage
Bei der Montage werden mehrere Bauteile miteinander verbunden, hauptsächlich unter Verwendung von Befestigungselementen wie Schrauben, Muttern oder Nieten. Diese Methode wird häufig für Bereiche gewählt, in denen keine Schweißfestigkeit erforderlich ist oder in denen eine spätere Demontage notwendig ist. Montagearbeiten werden auch als „Zusammenbau“ bezeichnet und reichen von der Montage kleinerer Bauteile über die Montage mittlerer Einheiten bis hin zur Endmontage ganzer Maschinen oder Geräte. In der Blechverarbeitung bezeichnen einige Unternehmen den Montageprozess durch Schweißen als „Montage“ (Schweißmontage).
Prüfung
Die Prüfung von Blechprodukten vor dem Versand umfasst in der Regel eine Sichtprüfung auf Maßhaltigkeit und Aussehen. Bei der Maßprüfung werden in erster Linie Werkzeuge wie Messschieber, Skalen und Winkellehren verwendet, um Abmessungen, Lochpositionen und Genauigkeit zwischen der Zeichnung und dem fertigen Produkt zu vergleichen. Bei der Sichtprüfung wird das Produkt auf Kratzer oder Grate untersucht. In einigen Fabriken werden Bildmessgeräte oder Koordinatenmessgeräte für die Prüfung eingesetzt.
Anwendung von Blechteilen
Blechteile finden in verschiedenen Bereichen unseres Lebens Anwendung, z. B. in Industrieprodukten, Konsumgütern, internen Bauteilen von Elektronikgeräten wie Computern und Fernsehern, Gebäuden, Handwerksbetrieben, Fahrzeugkarosserien und vielem mehr. Sie werden in großem Umfang in der Industrie, in Produktionsanlagen für Fabriken, in der Lebensmittelherstellung und in anderen Bereichen eingesetzt. Ob als Halterungen, Abdeckungen, Fahrwerkskomponenten oder Schienen, Blechteile verkörpern Vielseitigkeit und ermöglichen die Herstellung komplizierter Designs und die Umsetzung innovativer Konzepte.
Auswahl der richtigen Materialien für Bauteile aus Blech
In der Blechverarbeitung wird eine breite Palette von Materialien verwendet, die alle ihre eigenen Eigenschaften und Vorteile haben:
Stahl
Stahlmaterialien wie SGCC und SECC, die für ihre Vielseitigkeit und Erschwinglichkeit bekannt sind, werden in der Blechverarbeitung häufig verwendet. Während SPCC eine einfache Verarbeitung bietet, erfordert es zusätzliche Oberflächenbehandlungen wie Lackierung oder Beschichtung, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. SECC verfügt über hervorragende Lackhaftungseigenschaften und ist damit die ideale Wahl für Anwendungen, die eine makellose Oberfläche erfordern. Darüber hinaus bietet SGCC-Stahl eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, was ihn für Anwendungen im Außenbereich unentbehrlich macht, bei denen Rostschutz von größter Bedeutung ist.
Edelstahl
Edelstahl wird wegen seiner außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit und Ästhetik geschätzt und ist daher eine bevorzugte Wahl für Anwendungen, bei denen Langlebigkeit und optische Attraktivität gefragt sind. EN 1.4301 äquiv. (SUS304), eine beliebte Edelstahlsorte, lässt sich hervorragend bearbeiten und kann leicht geschnitten, gebogen und geschweißt werden, um komplizierte Designs zu erzielen.
Aluminium
Aluminiumlegierungen sind bekannt für ihr geringes Gewicht und ihre hervorragende Wärmeleitfähigkeit, was sie für gewichtssensitive Anwendungen und solche, die eine effiziente Wärmeableitung erfordern, unverzichtbar macht. A5052, eine häufig verwendete Aluminiumlegierung, bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Formbarkeit, obwohl sie bei der Bearbeitung besondere Herausforderungen mit sich bringt. Aufgrund seiner geringen Absorption von Laserlicht ist beim Schneiden eine höhere Laserleistung erforderlich, während dickere Aluminiumbleche beim Biegen zu Rissen neigen können. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium sind außerdem geschickte Schweißtechniken erforderlich. Die sorgfältige Berücksichtigung der Materialeigenschaften und Verarbeitungsanforderungen ist der Schlüssel zur Optimierung der Leistung und Kosteneffizienz von Bauteilen aus Aluminium.
Oberflächenbehandlung für Blechteile
Wenn es darum geht, die Funktionalität, Haltbarkeit und Ästhetik von Blechteilen zu verbessern, spielen Oberflächenbehandlungen eine entscheidende Rolle. Diese Behandlungen, die von der Beschichtung über die Lackierung bis hin zur Lasermarkierung reichen, sind auf spezifische Anwendungsanforderungen zugeschnitten und bieten Lösungen für Korrosionsbeständigkeit, Farbanpassung und Informationsbeschriftung.
Lackierung
Die Lackierung umfasst das Auftragen von Farbbeschichtungen auf Blechoberflächen, die nicht nur Farbe, sondern auch Haltbarkeit und Korrosionsschutz bieten. Diese spezielle Form der Lackierung ist für Bauteile aus Blech unverzichtbar, wobei die Wahl des Lacks und der Applikationsmethode je nach Verwendungszweck und gewünschten Eigenschaften variiert. Die Pulverbeschichtung, eine beliebte Option, liefert robuste Beschichtungen, die sich für verschiedene Anwendungen eignen, z. B. für Schalttafeln und Maschinenabdeckungen, und bietet eine hervorragende Farbbeständigkeit und Wetterfestigkeit.
Oberflächenbehandlung
Die Oberflächenbehandlung von Blechteilen ist eine wichtige Methode zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, der Verschleißfestigkeit oder der dekorativen Wirkung. Die Auswahl der Beschichtungsmethoden hängt vom Material ab, mit Optionen wie stromloses Vernickeln für SPCC und dreiwertiges Chromatieren für Aluminium. Die Beratung durch spezialisierte Oberflächenbehandlungsunternehmen gewährleistet eine optimale Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere bei Materialien, bei denen die Beschichtung eine Herausforderung darstellen kann.
Eloxieren
Eloxieren ist eine spezielle Oberflächenbehandlung für Aluminium, die durch die Bildung einer künstlichen Oxidschicht auf der Oberfläche eine verbesserte Korrosions- und Verschleißfestigkeit bietet. Dieses Verfahren bietet verschiedene Farboptionen, darunter weißes und schwarzes Eloxieren, wobei spezialisierte Anbieter weitere Farboptionen anbieten, um bestimmten ästhetischen Vorlieben gerecht zu werden.
Laser Gravur
Die Lasermarkierung ist eine vielseitige Methode zur Dekoration von Oberflächen und zum Hinzufügen wichtiger Informationen wie Teilenummern oder Barcodes auf Bauteilen aus Blech. Dieses Verfahren, das als Oberflächenveränderung eingestuft wird, gewährleistet dauerhafte Markierungen, sofern sie nicht absichtlich entfernt werden, und ist daher ideal für Rückverfolgbarkeit und Identifizierung.
Tipps für die Konstruktion von Blechteilen
Bei der Konstruktion von Bauteilen aus Blech müssen die Herstellbarkeit und die Verarbeitungsmöglichkeiten sorgfältig berücksichtigt werden, um eine erfolgreiche Fertigung zu gewährleisten. Im Folgenden werden drei Hauptaspekte genannt, die in der Entwurfsphase zu beachten sind:
Sicherstellen, dass die Entwürfe zur Verarbeitung auf ein einziges Blatt aufgefaltet werden können
Bauteile aus Blech werden durch Schneiden und Biegen aus einem einzigen Blech geformt. Entwürfe, die sich nicht zu einem einzigen Blech auffalten lassen, sind für die Fertigung unpraktisch, was deutlich macht, wie wichtig es ist, das Auffalten bereits in der Entwurfsphase zu berücksichtigen.
Berücksichtigen Sie Verarbeitungsbeschränkungen
Blechteile unterliegen Beschränkungen aufgrund von Biege- und Umformfähigkeiten, die je nach Faktoren wie Biegen in der Nähe von Löchern oder Mindestabständen von Kanten variieren können. Die Konsultation von Verarbeitungspartnern zur Bestätigung der Verarbeitungsmöglichkeiten im Vorfeld kann helfen, kostspielige Nacharbeiten nach der Auftragserteilung zu vermeiden.
Vorsicht vor Störungen beim Biegen
Während der Bearbeitung kann es zu Interferenzen zwischen dem Bauteil und den Biegewerkzeugen kommen, insbesondere dann, wenn die gebogenen Kanten kürzer sind als die Kanten. Die Berücksichtigung möglicher Interferenzen während der Konstruktionsphase kann dazu beitragen, Verarbeitungsprobleme oder -fehler zu vermeiden.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Blechbearbeitung eine vielseitige Technik ist, die unter anderem für die Herstellung von Bauteilen für die Industrie, die Infrastruktur von Fabriken und die Lebensmittelverarbeitung unerlässlich ist. Von Maschinenblechen bis hin zu handgefertigten Teilen und architektonischen Installationen bietet dieses Verfahren eine breite Palette von Lösungen. Stanzen und Biegen sind die Eckpfeiler der Blechbearbeitung bei meviy, wobei Materialien wie Stahl, Edelstahl und Aluminium zur Wahl stehen. Darüber hinaus verbessern Oberflächenbehandlungen wie Lackieren, Beschichten und Eloxieren sowohl die Ästhetik als auch die Funktionalität. Mit ihren zahllosen Anwendungen und flexiblen Methoden bleibt die Blechbearbeitung ein unverzichtbarer Aspekt der modernen Fertigung.
