Kui insenerid kavandavad kohandatud osi, sõltub ühe-tüki töötlemise ja keevitatud konstruktsiooni vahel sageli mitu tegurit, nagu hind, töötlemisvõime, töötingimused ja partii suurus.
Ühe-tüki töötlemisel ja keevitatud konstruktsioonidel on mõlemal oma eelised ja puudused. Kumb on parem, ei ole absoluutne, vaid sõltub konkreetsest rakendusest, jõudlusnõuetest ja majanduslikest kaalutlustest.
1. Mis on keevitatud konstruktsiooniosa?
A keevitatud konstruktsiooniosaon valmistatud mitme CNC-ga töödeldud komponendi ühendamisel keevitamise teel. Valmistamise ajal peab iga komponent olema täpselt töödeldud ja töödeldud vastavalt projekteerimisnõuetele, et tagada täiuslik sobivus. Lisaks tuleb lõpptoote kvaliteedi ja jõudluse tagamiseks kaaluda keevitusprotsessi, keevitusjärjestuse ja kvaliteedikontrolli valikut.
Klassikalise tootmisprotsessina toodetakse keeviskonstruktsioone tööstuslikus tootmises laialdaselt automaatsete või poolautomaatsete kaarkeevitusmeetoditega. Nende peamised eelised on suur keevituskiirus, suhteliselt lihtne protsess ja rakendatavus paljudele metallmaterjalidele.
Milliseid keevitusmeetodeid kasutatakse CNC-keevitatud konstruktsiooniosade jaoks?
TIG-keevitus
MIG-keevitus
Laserkeevitus
Punktkeevitus
Käsitsi kaarkeevitus
Kohandatud osade töötlemisel on kõige levinum protsess MIG-keevitus. Enamiku keevitatud konstruktsiooniosade jaoks pakub MIG-keevitus head üldist jõudlust.
Mis on MIG-keevitus?
MIG-keevitus (Metal Inert Gas welding), tuntud ka kui Gas Metal Arc Welding (GMAW), kasutab pideva etteandega tahket traatelektroodi. Keevituspüstoli päästiku vajutamisel lülitatakse sisse keevitusvool ja kaitsegaas. Elektroodi traadi ja tooriku vahele moodustub kaar, mis soojendab mõlemat metalli nende sulamistemperatuurist kõrgemale. Sulametallid segunevad ja tahkuvad, ühendades toorikud üheks lahutamatuks osaks. See protsess on üks põhilisi keevitatud konstruktsiooniosade valmistamise meetodeid.
Milliseid materjale kasutatakse keevitatud konstruktsiooniosade valmistamiseks?
Keevitatud konstruktsiooniosade tavalised materjalid on süsinikteras, roostevaba teras ja alumiiniumsulamid.
| Materjal | Tüüpiline paksuse vahemik | Keevituskiiruse viide | Põhimärkused |
| Õrn teras | 1-25 mm | 300–600 mm/min (kõrgem saavutatav) | Saadaval CO₂ või segagaas, madal hind |
| Roostevaba teras | 0,8 mm – 50 mm+ | 200–500 mm/min (õhukeste lehtede puhul kiirem, paksude plaatide puhul aeglasem) | Pulss-MIG soovitatav õhukeste lehtede jaoks, reguleerige soojussisendit |
| Alumiiniumisulam | 1,5-30 mm | 300 - 600 mm/min | Oksiidkile tuleb eemaldada, impulss MIGsoovitatav |
MIG-keevituse peamised omadused:
Kõrge keevituskiirus ja kõrge tootmise efektiivsus
Suhteliselt lihtne protsess, lihtne automatiseerida
Lai kasutusala erinevatele metallmaterjalidele
Keevisõmbluste moonutamine ja kvaliteedikontroll
Keevitatud konstruktsiooniosade peamised kasutusvaldkonnad?
Keevitatud konstruktsiooniosi kasutatakse laialdaselt järgmistes valdkondades:
Süsinikteras: autod, ehituskonstruktsioonid, üldmasinad
Roostevaba teras: toiduseadmed, meditsiiniseadmed, keemiatööstus
Alumiiniumisulam: raudteetransport, autode kergekaalutamine, laevaehitus
Alustage keevitatud konstruktsiooniosade kohandamist
2. Mis on detaili ühes tükis CNC töötlemine?
Kasutades toorainena metalli või tehnilist plasti, hõlmab ühes tükis CNC-töötlemine CNC-masina programmeerimist, et see järgiks eelseadistatud 3D-mudelit ja tööraja. Masin lõikab, freesib, puurib ja graveerib kindlat materjaliplokki, eemaldades järk-järgult üleliigse materjali, kuni moodustub keeruka geomeetriaga, suure täpsusega ja tervikliku struktuuriga detail.
Ühes tükis olevad omadusedCNC töötlemine:
1. Mitme protsessi integreerimine
Ühel CNC-tööpingil saab automaatselt teha mitut toimingut, nagu freesimine, treimine, puurimine, puurimine ja keermestamine, ilma töödeldavat detaili erinevate masinate vahel teisaldamata või uuesti kinnitamata.
2. Kõrge täpsus ja järjepidevus
Tööradade ja töötlemisparameetrite täpse juhtimisega saavutatakse mõõtmete täpsus 0,005–0,01 mm, olenemata detaili keerukusest. Kuna enamik toiminguid teostab masin automaatselt, paraneb partii osade mõõtmete ühtlus. Täppisjuhtimisega masinatel paiknevad tagasisideseadmed suurendavad veelgi täppis-CNC-töötlemise täpsust.
3. Kõrge tootmise efektiivsus
Vähendab kinnitusaega, masina ümberlülitamise aega ja interoperatsiooni ooteaega, parandades seeläbi üldist tootlikkust.
4. Suur paindlikkus
Lihtsalt töötlusprogrammi muutes saab kiiresti toota erinevaid detaile, kohandudes toote disaini või protsessi nõuete muutustega.
Näiteks mitme ava, pilu ja kõverate pindadega mehaanilise detaili töötlemisel võib ühes tükis CNC-töötlus ühe kinnituse seadistusega lõpetada karestamise, viimistlemise, puurimise, faasimise ja muud toimingud, väljastades otse spetsifikatsioonidele vastava viimistletud detaili.
3. Kas kohandatud osade puhul tuleks kasutada ühes tükis töötlemist või keevitatud konstruktsiooni?
CNC-töötlemistööstuses on nii ühes tükis töötlemisel kui ka keevitatud konstruktsiooniosadel oma omadused. Valik sõltub konkreetsest rakendusest ja nõuetest.
1. Toimivus ja töökindlus
Ühes tükis töödeldud struktuur:
Materjal on pidev, ilma keevisõmbluseta ja pingete koondumispunktideta, mille tulemuseks on pikk tööiga. See sobib eriti hästi vahelduva või löögikoormusega või ülikõrget õhutihedust või korrosioonikindlust nõudvate rakenduste jaoks, samuti tipptasemel masinate kriitiliste osade jaoks.
Keevitatud struktuur:
Keevisõmbluse tsoon on jõudluse seisukohalt nõrk lüli. Sellised defektid nagu poorsus, sulandumise puudumine ja jääkpinge võivad märkimisväärselt vähendada väsimuse kestust. Keevitatud konstruktsioonid ei sobi suure või vahelduva koormusega rakendusteks.
2. Täpsus
Ühes tükis töödeldud struktuur:
Hea täpsus ja stabiilsus, kõrge mõõtmete konsistents, minimaalne moonutus ja kõrge korratavus. Sobib kõrgete täpsusnõuetega osadele.
Keevitatud struktuur:
Keevitusmoonutused võivad mõjutada mõõtmete täpsust ja nõuda täiendavat sirgendamist või keevitusjärgset töötlemist. Sobib üldistele mehaanilistele konstruktsioonidele.
3. Valmistatavus ja suurus/kaal
Ühes tükis töödeldud struktuur:
Piiratud masina tööümbrikuga (reisimine, laua suurus), mistõttu on väga suurte osade tootmine keeruline. Veelgi enam, keerukate sisemiste omaduste töötlemiseks tuleb tahkest toorikust eemaldada suur hulk materjali, mille tulemuseks on madal materjalikasutus (võib-olla üle 90% muutub laastudeks), mis suurendab kaalu ja suurendab kulusid.
Keevitatud struktuur:
Võimaldab ühendada mitu väikest lihtsa kujuga komponenti väga suureks või väga keeruliseks struktuuriks. Plaatide, torude ja profiilide abil saab toota kergeid raame ja kestasid suure materjalikuluga.
4. Maksumus
Ühes tükis töödeldud struktuur:
Peamised kulud on kallis tooraine toorik ja kulukas töötlemisaeg (eriti 5-teljelise või süvaõõnestöötluse puhul). Eeliste hulka kuuluvad madalad montaažikulud, keevisõmblusega seotud tõrgete puudumine, kõrge pikaajaline töökindlus ja madal hooldussagedus.
Keevitatud struktuur:
Peamised kulud on seotud materjali-, vormimis-, keevitus- ja keevitusjärgsete operatsioonidega. See võimaldab ühendada erineva kuju ja suurusega komponente keerukate koostude tegemiseks. Partii tootmisel võib kinnitused aidata vähendada osade maksumust. Suuremahuliste või suurte osade puhul on keeviskonstruktsioonid sageli säästlikumad.
5.Materjal
Ühes tükis töödeldud struktuur:
Pakub laias valikus materjale, nagu alumiiniumsulamid, süsinikteras, roostevaba teras ja tehnoplastid. See tagab peene pinnaviimistluse ja seda saab kasutada kõrgete esteetikanõuetega osade jaoks.
Keevitatud struktuur:
Mõnel materjalil on halb keevitatavus, neid on raske keevitada või need võivad praguneda. Sellistel juhtudel on ühes tükis töötlemine sageli ainus või parem valik.
6.Erinõuded
Ühes tükis töödeldud struktuur:
Kuuma- või korrosioonikindlates keskkondades säilitab ühes tükis töötlemine kogu detaili ühtlase materjali mikrostruktuuri. Vibratsiooni või müra kontrollimiseks on ühes tükis töödeldud konstruktsioonide summutusomadused üldiselt paremad kui keeviskonstruktsioonidel.
Keevitatud struktuur:
Keevitamine põhjustab lokaalseid mikrostruktuurilisi muutusi (nt tera jämestumine, sademete faasid), mis võivad vähendada kohalikku kuumus- või korrosioonikindlust. Keevisõmblused ja montaažiliidesed toovad kaasa täiendavaid energia hajumise teid, mis võivad põhjustada vibratsiooni või müra. Nendele teguritele tuleb keeviskonstruktsioonide projekteerimisel pöörata erilist tähelepanu.
Kokkuvõte
Kui rakendus nõuab äärmiselt suurt tugevust, täpsust ja töökindlust (nt vahelduvad või löögikoormused, ranged õhutiheduse või korrosioonikindluse nõuded või tipptasemel masinate kriitilised osad), on eelistatud valik ühes tükis töötlemine.
Kui prioriteediks on madalamad kulud, paindlik kohandamine või väiksemad koormusnõuded, on keevitatud konstruktsiooniosad ökonoomsem valik. Keevitatud konstruktsioonid pakuvad selgeid eeliseid suurtes kogustes, partiide tootmises ja kulutundlikes rakendustes.
Proovige DaHongi kohe!
