Els processos de fabricació són la pedra angular de la indústria moderna i abasten tots els mètodes per transformar les matèries primeres en parts o estructures acabades. Des dels cotxes que conduïm i els telèfons intel·ligents que utilitzem amb els gratacels que vivim, tot és possible mitjançant diverses tecnologies de fabricació. Comprendre els principals tipus de fabricació ens ajuda a comprendre millor un món definit per l’art de l’enginyeria. Essencialment, la fabricació es pot dividir en les següents categories bàsiques.
Fabricació subtractiva: l’art de l’elaboració finament
La fabricació subtractiva és el procés d’eliminar sistemàticament l’excés de material d’un material sòlid per crear la geometria desitjada. És com un escultor que talla elements superfluos per revelar l’estàtua amagada al marbre. Els processos de mecanitzat com el gir, el fresat, la perforació i la mòlta es troben entre els mètodes de fabricació subtractius més populars.
Aquests programes s’han transformat mitjançant la tecnologia de control numèric d’ordinador (CNC). Les màquines CNC utilitzen les instruccions programes de programari informàtic pre - per moure les eines de tall en tres dimensions amb precisió de micron. Segons les estadístiques, el mecanitzat CNC pot aconseguir una tolerància de ± 0,005 mm quan es fabriquen peces metàl·liques de precisió altes -, que és aproximadament una quarta part del diàmetre d’un cabell humà. Aquesta precisió excepcional fa que la fabricació subtractiva sigui una elecció popular per a indústries que exigeixin una alta precisió, com ara aeroespacial, dispositius mèdics i motors d'automoció. Per exemple, els cilindres del motor d’automòbils requereixen desenes d’operacions de fresat de precisió i operacions avorrides per garantir un ajustament perfecte entre el pistó i la paret del cilindre, donant lloc a un segellat eficient i un funcionament de fricció baixa-. L’avantatge de la fabricació subtractiva és que pot produir peces amb una excel·lent qualitat de superfície i precisió dimensional, però l’inconvenient és que produeix molt material.
Formació: el poder de la remodelació
A diferència de la fabricació subtractiva, la formació manté la massa o el volum d’una fulla metàl·lica relativament constant mentre canvia la seva forma aplicant forces externes en lloc d’eliminar el material. Aquest procés aprofita les propietats de deformació plàstica del material. La forja, l'extrusió, l'estampació i la flexió són mètodes de formació habituals.
Per formar una v, U, o altres contorns complexos, la flexió implica aplicar pressió a la xapa per deformar -la permanentment en un angle específic. En canvi, l'estampació utilitza morts i alta pressió per formar ràpidament la xapa en la forma desitjada. Les portes d’automòbils i les closques de xassís són exemples habituals de peces estampades. Gràcies a les línies de premsa de rendiment modernes, altes -, els temps de cicle de més de 15 vegades per minut permeten una gran producció a escala -. La forja és un mètode de formació més antic que utilitza un martell o una premsa per deformar plàsticament un metall escalfat en blanc en una matriu. El procés de forja descompon l'estructura de colada interna del metall, perfecciona la mida del gra i crea línies de flux de fibra contínua, millorant significativament la força, la duresa i la fatiga de la vida. Les dades mostren que els forjaments tenen una càrrega mitjana - capacitat de suport del 20% al 30% superior a les parts de fosa. Això fa que la forja és indispensable per a la fabricació crítica, la càrrega - components de rodament com ara engranatges d’aterratge d’avions, eixos de camions i engranatges per a maquinària pesada.
Unir -se a la fabricació: l'art de construir un conjunt des de parts
Molts productes són complexos i no es poden construir a partir de parts individuals. Els processos de fabricació es requereixen per muntar diverses parts independents en una unitat funcional completa. Unir la fabricació és un pas crític en la construcció de grans estructures i equips complexos. Els mètodes d’unió més habituals són la soldadura, el rebliment i l’abast.
Per tal de crear una connexió permanent entre dues obres de metall diferents, la soldadura requereix l’ús de calor, pressió o ambdues coses. La soldadura d’arc, la soldadura làser i la soldadura de resistència són tres tipus de soldadura que depenen de la font i del procés de calor. Les estacions de soldadura robòtiques modernes no només poden soldar més de tres vegades més ràpides que els treballadors qualificats, sinó que també poden treballar durant tot el dia i mantenir una repetibilitat i una coherència extremadament altes. Les soldadures a la indústria de la construcció naval poden tenir centenars de quilòmetres i la seguretat estructural general del vaixell està directament relacionada amb la qualitat de les soldadures. Les connexions mecàniques anomenades reblons es formen conduint el rivet mitjançant un forat perforat pre- a la peça i deformant el final del rivet per assegurar -lo al seu lloc. Tot i que la soldadura ha substituït el rebliment en algunes aplicacions a causa de la seva resistència superior al xoc i la vibració, el rebliment encara s’utilitza freqüentment en fusejos d’avions d’alumini i ponts ferroviaris. Les connexions cargolades són desmuntables, facilitant el muntatge i el manteniment i s’utilitzen habitualment en estructures d’acer i marcs d’equips mecànics.
Fabricació additiva: la capa - de - Layer revolució
Una de les innovacions de fabricació més revolucionàries de les darreres dècades és la fabricació additiva (o la impressió 3D). Es requereix un enfocament molt diferent per restar la fabricació, construint tres objectes dimensionals - directament a través de la capa de materials. Primer, creeu un model 3D al vostre ordinador. El programari després "llesca" el model en infinitat de capes primes. A continuació, els equips de fabricació apliquen la capa de material per capa, solidificant o fusionant cada capa per "imprimir" l'objecte sencer des de baix a dalt.
Tecnologies d’impressió 3D de metall, com la fusió làser selectiva, utilitzeu un feix làser energètic alt - energètic per fondre i solidificar el micro - en pols de metall. Aquesta tecnologia es basa bàsicament en les limitacions de la complexitat geomètrica del mecanitzat tradicional, cosa que permet fabricar peces amb canals de refrigeració complexos, estructures lleugeres similars a les bresques i components integrats que no es poden fabricar amb tecnologies tradicionals ni requereixen el muntatge d’un gran nombre de peces. La investigació demostra que una boquilla de combustible del motor d’avions impreses en 3D pot integrar 20 parts diferents en una, reduint el pes en un 25% i millorant significativament l’eficiència del combustible. Tot i que actualment la impressió en metall 3D no té avantatges en termes de velocitat i cost de producció massiva, té un paper insubstituïble en el prototipat ràpid, els implants mèdics personalitzats i la fabricació de components aeroespacials complexos.
Modificació i finalització de la propietat material: la garantia definitiva de la qualitat
El procés de fabricació no es limita a canviar la forma o unir els components. Per assegurar -se que el terme llarg - funcionament fiable en condicions específiques, cal una sèrie de processos per alterar les propietats del material o la condició de superfície. Aquests inclouen el tractament tèrmic i el tractament superficial.
Per canviar la microestructura interna d’un metall o aliatge sòlid i permetre que obtingui les propietats desitjades, el tractament tèrmic requereix escalfar -la a una temperatura predeterminada, mantenint -la durant un temps predeterminat i, a continuació, refredar -lo a un ritme adequat. Per exemple, el fet d’abandonar pot augmentar significativament la força i la duresa de l’acer mantenint la seva vora o creant una superfície resistent de desgast -. El temperament es realitza immediatament després de disminuir per augmentar la duresa del material i reduir la seva britoritat. Un procediment complet de tractament tèrmic pot ampliar la vida útil dels vostres engranatges diverses vegades. L’objectiu del tractament superficial és millorar les propietats superficials de la part. Per exemple, els recobriments poden millorar la protecció i l’estètica, la sandblasting pot netejar superfícies i l’electroplicació pot millorar la resistència a la corrosió.
Conclusió
Joyear ha acumulat gairebé 20 anys d’expertesa en totes aquestes àrees de fabricació. Ens adherim estrictament a estàndards alemanys rigorosos, integrant precisió, qualitat i fiabilitat en tots els processos de producció. Des del mecanitzat subtractiu CNC avançat fins a la formació i soldadura de metalls de precisió alta -, ens assegurem que cada part de metall que surti de la nostra fàbrica ofereix un rendiment superior i una llarga vida útil. Si busqueu un soci de fabricació de peces metàl·liques de confiança, Joyear és l’opció correcta. Us convidem sincerament a explorar i comprar tota la gamma de productes metàl·lics de Joyear. Utilitzem la nostra tecnologia professional i una qualitat fiable per assegurar l’èxit del vostre projecte.
