Keď inžinieri navrhujú vlastné diely, rozhodnutie medzi opracovaním jedného{0}}kusu a zváranou konštrukciou často zahŕňa viacero faktorov, ako sú náklady, schopnosť obrábania, prevádzkové podmienky a veľkosť dávky.
Jedno{0}}obrábanie a zvárané konštrukcie majú svoje výhody a nevýhody. Čo je lepšie, nie je absolútne, ale závisí od konkrétnej aplikácie, požiadaviek na výkon a ekonomických úvah.
1. Čo je to zváraná konštrukčná časť?
A zváraná konštrukčná časťsa vyrába spojením viacerých CNC obrábaných komponentov dohromady zváraním. Počas výroby musí byť každý komponent presne opracovaný a spracovaný podľa konštrukčných požiadaviek, aby sa zabezpečilo dokonalé prispôsobenie. Okrem toho je potrebné zvážiť výber zváracieho procesu, postupnosti zvárania a kontroly kvality, aby sa zaručila kvalita a výkon konečného produktu.
Ako klasický výrobný proces sa zvárané konštrukcie vo veľkej miere vyrábajú pomocou automatických alebo poloautomatických metód oblúkového zvárania v priemyselnej výrobe. Ich hlavnými výhodami sú vysoká rýchlosť zvárania, relatívne jednoduchý proces a použiteľnosť na širokú škálu kovových materiálov.
Aké metódy zvárania sa používajú pre CNC zvárané konštrukčné diely?
TIG zváranie
MIG zváranie
Laserové zváranie
Bodové zváranie
Ručné oblúkové zváranie
Pri obrábaní dielov na zákazku je najbežnejším procesom zváranie MIG. Pre väčšinu zváraných konštrukčných dielov ponúka zváranie MIG dobrý celkový výkon.
Čo je zváranie MIG?
MIG zváranie (Metal Inert Gas Welding), tiež známe ako Gas Metal Arc Welding (GMAW), využíva kontinuálne privádzanú elektródu z pevného drôtu. Po stlačení spúšte na zváracej pištoli sa zapne zvárací prúd a ochranný plyn. Medzi elektródovým drôtom a obrobkom sa vytvorí oblúk, ktorý ohrieva oba kovy nad ich bod topenia. Roztavené kovy sa miešajú a tuhnú, čím sa obrobky spájajú do jednej integrálnej časti. Tento proces je jednou zo základných metód výroby zváraných konštrukčných dielov.
Aké materiály sa používajú na zvárané konštrukčné diely?
Bežné materiály pre zvárané konštrukčné diely zahŕňajú uhlíkovú oceľ, nehrdzavejúcu oceľ a hliníkové zliatiny.
| Materiál | Typický rozsah hrúbky | Referenčná rýchlosť zvárania | Kľúčové poznámky |
| Mäkká oceľ | 1 mm – 25 mm | 300 – 600 mm/min (vyššie dosiahnuteľné) | K dispozícii je CO₂ alebo zmiešaný plyn, nízke náklady |
| Nerezová oceľ | 0,8 mm – 50 mm+ | 200 – 500 mm/min (rýchlejšie pre tenké plechy, pomalšie pre hrubé plechy) | Pulzný MIG odporúčaný pre tenké plechy, regulácia tepelného príkonu |
| Zliatina hliníka | 1,5 - 30 mm | 300 - 600 mm/min | Oxidový film sa musí odstrániť, odporúča sa pulzovať MIG |
Hlavné vlastnosti zvárania MIG:
Vysoká rýchlosť zvárania a vysoká efektivita výroby
Relatívne jednoduchý proces, ľahko automatizovateľný
Široká použiteľnosť na rôzne kovové materiály
Skreslenie zvaru a kontrola kvality
Hlavné oblasti použitia zváraných konštrukčných dielov?
Zvárané konštrukčné diely sú široko používané v nasledujúcich oblastiach:
Uhlíková oceľ: automobilový priemysel, stavebné konštrukcie, všeobecné stroje
Nerezová oceľ: potravinárske zariadenia, lekárske prístroje, chemický priemysel
Zliatina hliníka: železničná doprava, odľahčenie automobilov, stavba lodí
Začnite prispôsobovať zvárané konštrukčné diely
2.Čo je jednodielne CNC obrábanie dielu?
Jednodielne CNC obrábanie s použitím kovu alebo technického plastu ako suroviny zahŕňa naprogramovanie CNC stroja tak, aby sledoval prednastavený 3D model a dráhu nástroja. Stroj reže, frézuje, vŕta a gravíruje pevný blok materiálu, pričom postupne odstraňuje prebytočný materiál, až kým sa nevytvorí súčiastka so zložitou geometriou, vysokou presnosťou a integrálnou štruktúrou.
Charakteristiky z jedného kusuCNC obrábanie:
1. Viacprocesová integrácia
Na jednom CNC obrábacom stroji možno automaticky vykonávať viaceré operácie, ako je frézovanie, sústruženie, vŕtanie, vyvrtávanie a rezanie závitov bez prenášania obrobku medzi rôznymi strojmi alebo opätovného upínania.
2. Vysoká presnosť a konzistencia
Presným riadením dráh nástroja a parametrov obrábania sa dosahuje rozmerová presnosť 0,005–0,01 mm, bez ohľadu na zložitosť dielu. Keďže väčšinu operácií vykonáva stroj automaticky, zlepšuje sa rozmerová konzistencia dávkových dielov. Zariadenia na spätnú väzbu polohy na presne riadených strojoch ďalej zvyšujú presnosť presného CNC obrábania.
3. Vysoká efektívnosť výroby
Znižuje čas fixácie, čas výmeny stroja a čakaciu dobu medzi operáciami, čím zlepšuje celkovú produktivitu.
4. Vysoká flexibilita
Jednoduchou úpravou programu obrábania je možné rýchlo vyrábať rôzne diely, ktoré sa prispôsobujú zmenám v dizajne produktu alebo požiadavkám procesu.
Napríklad pri obrábaní mechanického dielu s viacerými otvormi, štrbinami a zakrivenými povrchmi môže jednodielne CNC obrábanie dokončiť hrubovanie, dokončovanie, vŕtanie, zrážanie hrán a ďalšie operácie v jedinom nastavení upínania, čím sa priamo získa hotový diel, ktorý spĺňa špecifikácie.
3. V prípade zákazkových dielov by sa malo použiť jednodielne obrábanie alebo zváraná konštrukcia?
V CNC obrábacom priemysle majú jednodielne obrábanie a zvárané konštrukčné diely každý svoje vlastné charakteristiky. Výber závisí od konkrétnej aplikácie a požiadaviek.
1.Výkon a spoľahlivosť
Jednodielna opracovaná konštrukcia:
Materiál je súvislý bez zvarového švu a bez bodov koncentrácie napätia, čo má za následok dlhú životnosť. Je obzvlášť vhodný pre aplikácie vystavené striedavým alebo nárazovým zaťaženiam, alebo tie, ktoré vyžadujú extrémne vysokú vzduchotesnosť alebo odolnosť proti korózii, ako aj kritické časti špičkových strojov.
Zváraná konštrukcia:
Zóna zvaru je slabým článkom z hľadiska výkonu. Defekty ako pórovitosť, nedostatok fúzie a zvyškové napätie môžu výrazne znížiť únavovú životnosť. Zvárané konštrukcie nie sú vhodné pre aplikácie s vysokým alebo striedavým zaťažením.
2.Presnosť
Jednodielna opracovaná konštrukcia:
Dobrá presnosť a stabilita, vysoká rozmerová konzistencia, minimálne skreslenie a vysoká opakovateľnosť. Vhodné pre diely s vysokými požiadavkami na presnosť.
Zváraná konštrukcia:
Deformácia zvárania môže ovplyvniť rozmerovú presnosť a môže vyžadovať dodatočné vyrovnanie alebo opracovanie po zváraní. Vhodné pre všeobecné mechanické konštrukcie.
3.Výrobnosť a veľkosť/hmotnosť
Jednodielna opracovaná konštrukcia:
Obmedzené pracovnou obálkou stroja (cesta, veľkosť stola), čo sťažuje výrobu veľmi veľkých dielov. Navyše, na obrábanie zložitých vnútorných prvkov musí byť z pevného polotovaru odstránené veľké množstvo materiálu, čo má za následok nízke využitie materiálu (možno viac ako 90 % tvoria triesky), čo zvyšuje hmotnosť a zvyšuje náklady.
Zváraná konštrukcia:
Umožňuje spájanie viacerých malých komponentov jednoduchého tvaru do veľmi veľkej alebo veľmi zložitej konštrukcie. Použitím dosiek, rúrok a profilov je možné vyrábať ľahké rámy a škrupiny s vysokým využitím materiálu.
4. Náklady
Jednodielna opracovaná konštrukcia:
Hlavnými nákladmi sú drahé suroviny a drahý čas obrábania (najmä pri 5-osovom alebo hlbokom obrábaní). Medzi výhody patrí nízke náklady na montáž, žiadne problémy so zvarmi, vysoká dlhodobá spoľahlivosť a nízka frekvencia údržby.
Zváraná konštrukcia:
Hlavné náklady sú v oblasti materiálu, tvárnenia, zvárania a po zváraní. Umožňuje spájanie komponentov rôznych tvarov a veľkostí na realizáciu zložitých zostáv. V dávkovej výrobe môže upínanie pomôcť znížiť náklady na diel. Pre veľkoobjemové alebo veľkorozmerné diely sú často ekonomickejšie zvárané konštrukcie.
5.Materiál
Jednodielna opracovaná konštrukcia:
Ponúka široký výber materiálov, ako sú hliníkové zliatiny, uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ a technické plasty. Poskytuje jemnú povrchovú úpravu a možno ho použiť na diely s vysokými estetickými požiadavkami.
Zváraná konštrukcia:
Niektoré materiály majú zlú zvárateľnosť, ťažko sa zvárajú alebo sú náchylné na praskanie. V takýchto prípadoch je obrábanie jedného kusu často jedinou alebo lepšou voľbou.
6. Špeciálne požiadavky
Jednodielna opracovaná konštrukcia:
V prostredí odolnom voči teplu alebo korózii zachováva jednodielne obrábanie jednotnú mikroštruktúru materiálu v celej časti. Na reguláciu vibrácií alebo hluku sú tlmiace charakteristiky jednodielnych opracovaných konštrukcií vo všeobecnosti lepšie ako charakteristiky zváraných konštrukcií.
Zváraná konštrukcia:
Zváranie spôsobuje lokálne mikroštrukturálne zmeny (napr. hrubnutie zrna, precipitačné fázy), ktoré môžu znížiť lokálnu tepelnú alebo koróznu odolnosť. Zvarové švy a montážne rozhrania zavádzajú dodatočné cesty rozptylu energie, čo môže viesť k vibráciám alebo hluku. Týmto faktorom je potrebné venovať osobitnú pozornosť pri navrhovaní zváraných konštrukcií.
Zhrnutie
Ak aplikácia vyžaduje extrémne vysokú pevnosť, presnosť a spoľahlivosť (napr. striedavé alebo nárazové zaťaženie, prísne požiadavky na vzduchotesnosť alebo odolnosť proti korózii alebo kritické časti špičkových strojov), je preferovanou voľbou jednodielne obrábanie.
Ak sú prioritou nižšie náklady, flexibilné prispôsobenie alebo nižšie požiadavky na zaťaženie, sú zvárané konštrukčné diely ekonomickejšou voľbou. Zvárané konštrukcie ponúkajú jasné výhody pri veľkorozmerovej, sériovej výrobe a aplikáciách citlivých na náklady.
Vyskúšajte DaHong teraz!
