Plåtböjning: En komplett guide

Den ökade efterfrågan på specialtillverkade produkter föranledde forskning som visade att plåt är ett mångsidigt material som kan omvandlas till olika former. Transformationen åstadkommes genom att använda enkla plåtformningsprocesser som metallböjning för att forma plåten till de önskade former som krävs för olika produktionsändamål. Många tekniker är involverade för att uppnå detta, och att lära sig böja plåt kräver en grundläggande förståelse.

Den här artikeln kommer att titta på betydelsen av böjning av plåt, hur det görs och dess roll i plåttillverkningsprocesser. Den innehåller också några användbara bockningstips för att böja stålplåtar.

Vad betyder det: böjning av plåt?

Processen att böja eller forma metallplåtar för att skapa en produkt med en specifik geometri kallas metallböjning. Med hjälp av en plåtbockare appliceras kraft på ett arbetsstycke för att ändra dess geometri och ge önskad form. Att utföra en böjningsprocedur för plåt är inte så lätt som det verkar; de många kraven är kontroll av produktens material, beräkning av k-faktor, bestämning av metallens form och många fler. Metallen är särskilt unik i bockningsoperationer på grund av dess formbarhet.

En mängd olika maskiner utför bockningsarbetet för tillverkningsindustrin. För att utföra samma uppgift kan en enda maskin använda flera bockningstekniker. Samma procedurer, som kommer att behandlas mer i detalj senare i detta stycke, används för alla produkter vars tillverkningsprocess kräver böjning. Låt oss gå direkt in i plåtböjningsprocessen.

Hur böjer man plåt?

En mängd olika maskiner finns för bockning av plåt. Vanligtvis finns i små maskinverkstäder, den mest populära typen av anordning är kantpressningsmaskinen. Den kan manövreras manuellt eller med numerisk datorstyrning (CNC) och ett hydraulsystem. Båda maskinerna arbetar enligt samma principer, men förarens erfarenhet varierar. Följande procedur fokuserar på hur en CNC-kantpressningsmaskin fungerar: 

• Bestäm designparametrarna

Bestäm designparametrarna, såsom den kraft som behövs, böjlinjen (platsen där kraften appliceras) och sekvensen av böjningar (om det finns några), innan du använder kantpressen för plåt. Det finns också beslutet om vilken dyna som ska användas för böjar. 

• Ställ in pressen Böjande broms 

CNC-bockmaskinen måste programmeras med den beräknade informationen för att ställa in kantpressen. Först då kommer den att kunna bestämma den korrekta böjningen och sekvensen för att göra böjningarna i metallen. Lämpligt verktyg och form måste fästas för att förbereda pressen och bromsen för böjning. 

• Rikta in delen

Radera metallen runt formen och verktyget. Metallplåten kommer att böjas vid böjningslinjen när maskinen används. 

• Aktivera kantpressen

Tryck på frigöringsknappen för att tillämpa kraftparametrarna som angavs i CNC-kantpressen i det andra steget. Delen kan tas ut och förberedas för följande produktionssteg efter att kantpressen har böjt metallen. 

Metoder för böjning av plåt

Här är de vanliga böjmetoderna för plåt:

Roterande Draw Böjning

Processen med roterande dragböjning innebär att man klämmer fast plåt till en roterande form och drar metallen runt formen för att skapa en form vars radie motsvarar den erforderliga böjradien. En inre stöddorn används ofta i denna teknik för att hålla den böjda plåten från att skrynklas.

Rullböjning

Plåt kan böjas till rullar, rör, koner eller krökta former med hjälp av rullböjningstekniken. Uppsättningar av rullar används i denna speciella plåtformningsprocess för att mata och böja metallmaterialet till den erforderliga krökningen. 

Metallplåt kan formas till olika tvärsnittsprofiler med flera bockningskurvor med valsböjning. Det är fördelaktigt för att producera extremt långa plåtkomponenter med bredder på upp till 20 tum och tjocklekar från 0.004 till 0.125 tum. Rullbockningsmaskinen kan till exempel användas för att tillverka Snabb prototypning delar som paneler, skenor och hyllor, som vanligtvis används i byggnader för HVAC, belysning och takapplikationer.

Botten

En variant av v-böjning känd som "bottnande" eller "bottenböjning" löser också fjäderproblemet. Efter bockning innebär det att man utövar ytterligare kraft genom stansspetsen för att deformera plåten i bockningsområdet.

Botten ger en exakt kontroll över böjningsvinkeln, precis som luftböjning gör. Det kräver dock en större tonnagepress än bottenböjning.

Luftbockning

I likhet med V-böjningstekniken, använder luftböjning också en V-formad stans och form för att böja plåt. Stansen i luftböjningstekniken, i motsats till den traditionella v-böjningsmetoden, pressar inte in plåten i kavitetens botten. Till skillnad från traditionell v-böjning tillåter den större kontroll över böjningsvinkeln eftersom den lämnar utrymme (eller luft) under plåten. 

Anta till exempel att du har en punch and die i en 90° vinkel. Böjningsvinklar kan uppnås med luftböjningsmetoden allt från nittio till åttioen grader. Eftersom den upplever mindre återfjädring – en term som beskriver partiell återhämtning av en böjd plåtdel till dess geometri innan den applicerar böjkraft – garanterar denna metod också ett mer exakt resultat. Oregelbundna böjar orsakas av fjädring, vilket inte är önskvärt.

Torka Böjning

Torkböjningstekniken använder en tryckdyna för att hålla plåten mot en torkdyna. Kanten på arket som sticker ut förbi formen och tryckdynan tvingas sedan av stansen att böjas över formens ände.

Du kan skapa önskade böjar (och böjvinklar) med mindre kraft när du använder denna metod eftersom den har en god mekanisk fördel. Ändå kan det finnas bättre alternativ för att göra skarpa böjningsvinklar eftersom det skulle behöva en mer sofistikerad maskin som kan applicera horisontell kraft.

V-böjning

Den mest populära tekniken för att böja plåt är V-böjning. V-böjningsmetoden, som namnet antyder, använder en stans och en v-formad form för att böja metall i önskade vinklar. Plåtarbetsstycket tvingas in i formens "v-formade" spår av den v-formade stansen, vilket skapar plåt med olika böjvinklar. Till exempel, beroende på den v-formade stansen och stansvinkeln, kan du uppnå spetsiga, trubbiga eller 90° böjningsvinklar. 

Vilken utrustning behövs för att böja plåt?

Om du vill ha exakta och utmärkta resultat vid bockning av plåt måste du använda specialverktyg. De tre vanliga väsentliga verktygen för att böja plåt är hydrauliska bockningsmaskiner, manuella bockningsmaskiner och saxar.

Metallbockningsmaskiner eller hydraulisk CNC-vikning 

En hydraulisk bockningsmaskin är ett mer sofistikerat verktyg för plåtbockning. Denna maskin har ett hydraulsystem som gör att den kan böja tjockare och större plåtar. Den har även ett digitalt styrsystem som gör att olika böjar kan programmeras och utföras automatiskt. Den är idealisk för stora tillverkningsföretag som tillverkar stora plåtdetaljer.

Manuella vikmaskiner

Plåt böjs vanligtvis med en manuell bocknings- (eller vikningsmaskin). Storleken på verktyget varierar beroende på plåtens tjocklek och används vanligtvis för enkla böjar. Små bearbetningsföretag och verkstäder väljer det ofta eftersom det också är ganska enkelt att använda och transportera.

Sax

Plåt bryts i bitar med hjälp av saxar. Deras funktioner inkluderar att skära exakta geometriska former ur metallplåtar innan de böjs; de kan vara antingen manuella eller elektriska.

Vilka är de olika teknikerna för att böja plåt?  

Flera verktyg innebär en mängd olika metallböjningstekniker. För att välja den bästa metoden för ditt företag måste du först förstå skillnaderna mellan de olika tillvägagångssätten.

Laserböjning

Laserböjning är en relativt ny metod som skapar utmärkta böjningar genom att utnyttja noggrannheten hos en laserstråle. Fördelarna med kantpressar och laserskärning kombineras i en laserbockningsmaskin.

Skär först metallplåten till lämplig storlek och form med hjälp av lasern. Fortsätt sedan att använda lasern för att värma det böjda området på plåten för att göra metallen mer böjlig och därmed lättare att böja. En konventionell kantpress används för att böja plåten efter att den har värmts upp.

Möjligheten att snabbt och exakt böja extremt tjocka plåtar är bara en av många fördelar med denna bockningsteknik. Dessutom möjliggör den skapandet av böjar med extremt skarpa vinklar utan att riskera att plåten spricker eller deformeras.

Tryck på Broms

Kantpressen är väsentlig för att tillverka strukturer som involverar plåtarbete. En metallplåt böjs genom att stansa den till önskad form mot en form. Du kan böja ark upp till 20 mm tjocka med denna maskin. De mekaniska och hydrauliska kantpressarna är de två typerna av kantpressar.

Du kan skapa U- eller V-formade böjar med en kantpress. När metallen är helt stansad i formen görs en V-formad V-böj. Denna typ av böjning är begränsad till ark som inte är tjockare än 2 mm.

En kantpress kan också utföra en luftböj, där stansen bara pressar plåten till önskad vinkel snarare än helt in i formen. Ett mångsidigt verktyg, kantpressen kan böja ark av olika tjocklekar på olika sätt. Kontakta genast metallbockningsexperter för att få veta mer om dess möjligheter.

Manuell vikning

Du kan böja plåt för hand om du inte har en bockningsmaskin. Till att börja med måste du bestämma plåtens böjningstolerans baserat på vilken typ av metall du använder. Efter det, använd en markör för att indikera böjningslinjerna på ditt ark och klipp det till rätt storlek. Placera plattan stadigt i ett skruvstycke med en träkloss som styrning för formen.

Slå sedan försiktigt plåten mot träblocket med en hammare tills metallen ändrar form. Tjockare ark kan gå sönder, så denna metod rekommenderas endast för ark som inte är bredare än 2 mm.

Även om det kan vara snabbt och enkelt att göra för hand, kan manuell bockning inte matcha precisionen och kvaliteten som en bockningsmaskin kan ge. Det rekommenderas att använda en bockningsmaskin för tjockare plåt eller mer invecklade böjar för att förhindra att plåten går sönder.

Vilka material fungerar bra för att böja plåt?

En bockningsmaskin kan inte böja ett elastiskt-plastmaterial. Om du gör ett försök kan det också skada din maskin. Vid val av material för böjning av plåt i tillverkningsprocessen måste särskild försiktighet iakttas. Låt oss ta en titt på några av de bästa materialen för böjning och formning av plåt.

• Koppar

Det starkaste rostskyddsmaterialet är också det billigaste. Koppar används för att producera plåtböjning med hög precision. Koppar är ett beprövat material som används allmänt i många metallbockningsindustrier för en mängd olika applikationer.

• Syrafast

När den resulterande produkten kräver robusthet och större metallhållfasthet, rostfritt stål är det första materialet som kommer att tänka på. För att forma produkten kräver rostfritt stål också att man använder en högeffekts plåtbockningsmaskin.

• titan

Titan är ett korrosionsbeständigt och höghållfast material som är idealiskt för plåtbockningstekniker. Om din produkt är medicinsk eller sportutrustning bör titan vara det mest föredragna materialet på din lista.

• Aluminium

Aluminium finns vanligtvis i lätta applikationer. Att böja aluminiummaterialet kräver särskild försiktighet för att undvika att kollapsa eller spricka i hörnen. 

• Kolstål

Kolstål är ett av de mest mångsidiga och hållbara materialen för plåttillverkning. Eftersom detta material är återvinningsbart kommer det också att bidra till att minska koldioxidavtryck.

Dessa är några av de bästa böjmaterialen för plåt. Bland de ovan nämnda materialen är kolstål det mest använda. Många andra metaller kan vara användbara i bockningsprocessen. Men innan du slutför materialet, se till att göra grundlig forskning.

Topptips för att böja plåt

För att säkerställa att din metallböjning går smidigt har vi gett några tips att tänka på i dina plåtbockningstekniker:

Undvik att böja till ett skarpt inre hörn

Den inre spänningen ökar när de inre hörnen böjs kraftigt. Även om metallen är seg och formbar är den känslig för sprickbildning. Detta problem kan reduceras avsevärt om bockningsverktygets radie beaktas. Arbeta fram och tillbaka mellan dina böjlinjer, böj gradvis plåten till önskad vinkel. 

Håll ett öga på den inre böjningsradien, som måste vara lika med tjockleken på den formande plåten. Om du till exempel böjer en 3 mm tjock metallplåt, bör den inre böjningsradien också vara 3 mm. Detsamma gäller för böjningsvinkeln, som inte får vara större än plåtens totala tjocklek.

Använd Heat för tjocka/tunga böjar

Vissa metaller är benägna att gå sönder eller spricka när de böjs med våld. Sådana metaller kräver värme snarare än kraft för att uppnå den önskade böjningen i plåt. När det gäller böjning med värme används två facktermer: varmformning och glödgning. Glödgning mjukar upp en metall, vilket gör den mer formbar. Varmböjning är helt enkelt att värma metallen tills den blir röd och sedan använda kraft för att böja den. Dessa tekniker minskar avsevärt sannolikheten för att metall går sönder och spricker.

Använd Bend Allowance

Böjtillägg är en egenskap hos metall som avgör hur lätt den kan böjas. Vi rekommenderar att du utför beräkningar av böjtillägg för att bestämma plåtlängden som krävs för att göra en specifik vinkel och radie. Att ta hänsyn till böjtillåten och böjkraften under tillverkningsprocessen hjälper dig att uppnå ett snyggare produktresultat. Det kommer också att hjälpa dig att producera en exakt tillplattad tillverkningsmodell.

Tillämpningar av böjd plåt

Inom metallbearbetningsindustrin är en av de viktigaste processerna plåtböjning. Till exempel, eftersom biltillverkare experimenterar med olika former för att hitta den perfekta bilkomponenten som kompletterar deras design, är detta steg avgörande. Stora motordelar kan tillverkas med hjälp av processen på industriell nivå. 

Men det kan också göra små delar för att ersätta utslitna motorkomponenter. Alla metoder för böjning av plåt beaktar standardprocedurer för att säkerställa precision genom hela produktionsprocessen, även om många processer är involverade.  

Slutsats

För att förhindra fel under tillverkningsprocessen är det viktigt att följa reglerna för böjning av plåt och ha kunskaper i flera funktioner. Om de rätta åtgärderna vidtas kan det bli hanterbart. Kontakta Zintilon plåtbearbetning för att hitta lösningar på alla dina problem med böjning av plåt.

Vanliga frågor

Hur kan laserskärning öka noggrannheten och effektiviteten vid böjning av plåt?

Eftersom laserskärning tar kortare tid att förbereda plåten för bockning, ökar det effektiviteten vid böjning av plåt. Snäva toleranskanter är en annan fördel med laserskärning. Om en kantpressad bromsbockningsmaskin används kan dessa kanter användas som data. Noggrannheten av böjens placering skulle minska med en minskning av skärkantens precision.

Vad är plåtböjningsbidrag?

Termen "böjtillägg" i tillverkning beskriver det utrymme som tilldelats för att möjliggöra sträckning och bockning av plåt. Plåt genomgår fysiska dimensionsförändringar när den böjs från sin ursprungliga plana form. Materialet komprimeras och sträcker sig både in- och utvändigt när det böjs kraftigt.

Kraften av kompression och sträckning på kröken resulterar i denna deformation. Detta ändrar plåtens totala längd. Avståndet mellan det yttre under spänning och den inre komprimerade ytan bestäms dock fortfarande genom att mäta tjockleken på böjen. En linje känd som den "neutrala axeln" fungerar som en indikator på detta.