Thiết Kế & Gia Công Kim Loại Tấm

1. Kim loại tấm là gì?

Các sản phẩm về kim loại tấm đã rất quen thuộc trong đời sống của chúng ta. Bạn có thể bắt gặp rất nhiều sản phẩm kim loại tấm như các thùng case máy tính, tủ thiết bị điện, các te bảo vệ máy móc, nắp chụp kim loại,… 

Kim loại tấm (Sheet Metal) là một trong những hình thức cơ bản của kim loại thường được sử dụng trong gia công cơ khí. Chúng là các tấm kim loại phẳng, mỏng có hình dạng chữ nhật hoặc hình vuông.

Nó được sử dụng để làm nguyên vật liệu chế tạo bộ phận, linh kiện của máy móc, dụng cụ gia dụng hoặc đồ trang trí…

2. Các phương pháp gia công kim loại tấm

Gia công kim loại tấm là quá trình thực hiện các nguyên công khác nhau như: cắt laser hoặc plasma, đột dập, chấn gấp, hàn hoàn thiện,… để chế tạo kim loại tấm thành các sản phẩm theo ý muốn.

Hiện nay, việc gia công kim loại tấm được  Công ty chúng tôi ứng dụng bằng máy móc CNC hiện đại nên nâng cao được hiệu suất.

Các máy móc CNC chuyên dụng có thể đến như: máy chấn CNC, máy cắt laser CNC, máy đột, máy hàn laser… Các máy này được sử dụng vào các phương pháp gia công kim loại tấm khác nhau tuỳ vào sản phẩm của bạn.

Các phương pháp gia công kim loại tấm là:

Quy trình chế tạo sản phẩm kim loại tấm có nhiều phương pháp gia công khác nhau. Sau đây là 5 nguyên công cơ bản :

2.1. Nguyên công cắt gọt kim loại​

Có rất nhiều phương pháp cắt tấm kim loại. Nhưng có thể phân nhóm thành ba phương pháp chính:

• Phương pháp cắt kim loại truyền thống:là phương pháp sử dụng các lưỡi dao có độ cứng cao. Chỉ gia công được các kim loại mềm như đồng, nhôm, sắt…Tốn thời gian. Thao tác thủ công phức tạp và độ chính xác chưa cao.
• Công nghệ cắt Plasma-Oxy/gas:là phương pháp thường được áp dụng với các tấm kim loại dày trên 50mm. Ưu điểm là chi phí rẻ, cắt được chi tiết dày. Tuy nhiên độ chính xác không cao.
• Cắt kim loại bằng máy laser CNC:là phương pháp cắt kim loại tiên tiến nhất hiện nay. Sử dụng chùm tia laser để cắt kim loại. Tích hợp trình độ công nghệ thông minh, được lập trình để làm việc tự động hóa. Gia công cắt kim loại bằng máy laser có thể gia công cắt mọi vật liệu có độ cứng cao với dung sai nhỏ. Phương pháp này cho hiệu giả kinh tế cao, thời gian và nhân lực thực hiện gia công giảm. Điều này dẫn đến giá thành thành phẩm sau khi gia công.

2.2. Nguyên công uốn, chấn kim loại

Chấn gấp (hay uốn bằng máy chấn CNC) là quá trình làm biến dạng các cạnh góc hoặc uốn mép các tấm kinh loại theo ý muốn. Máy chấn tác động mạnh đến phôi theo bản vẽ lập trình trên máy tính giúp định hình các phôi kim loại.

Từ đó, các phôi kim loại tấm được định hình đúng kích thước, góc bẻ cong phù hợp với yêu cầu. Với dung sai lên đến +-0.5mm.

2.3. Nguyên công đột dập kim loại

Gia công đột dập kim loại là một quá trình biến tấm kim loại phẳng thành hình dạng hoa văn cụ thể dựa vào chày và khuôn dập. Hoặc dùng để loại bỏ đi các phần dư thừa của vật liệu.

Các kỹ thuật đột, dập được sử dụng để định hình kim loại có thể kể đến: đục, uốn, đúc, dập nổi,…

Chất lượng của sản phẩm đột dập được quyết định bởi khuôn đột dập. Với mỗi sản phẩm khác nhau sẽ cần phải chế tạo các loại khuôn khác nhau.

• Khuôn dập đơn giản:Là khuôn thực hiện một thao tác duy nhất cho một lần dập. Chỉ sử dụng cho các sản phẩm có thao tác đơn lẻ.
• Khuôn phối hợp:Khuôn phối hợp là loại khuôn mà chi tiết được hoàn chỉnh sau một lần dập của máy. Có nghĩa là tất cả các nguyên công tạo thành sản phẩm được thực hiện đồng thời cùng một lúc. Sau khi ra khỏi khuôn thì quá trình dập hoàn tất và cho ra một sản phẩm hoàn chỉnh.
• Khuôn đột dập liên tục:Khuôn đột dập liên tục là khuôn mà một lần dập thực hiện được hai hay nhiều nguyên công tạo hình kim loại. Trong đó, tấm kim loại được thực hiện sau bao nhiêu hành trình dập của máy thì chúng di chuyển bấy nhiêu vị trí. Ở mỗi vị trí chi tiết được hình thành một phần. Đến vị trí cuối cùng chi tiết được tạo thành hoàn chỉnh. Khuôn dập liên hoàn có thể coi như một chu trình sản xuất hoàn thiện.

2.4. Nguyên công hàn hoàn thiện – nối ghép kim loại tấm

Hàn là phương pháp gia công kim loại tấm chính trong công nghệ sản xuất gia công kim loại. Đây là quá trình nối các chi tiết cố định lại với nhau sau khi trải qua các bước gia công gồm cắt, chấn gấp hay đột dập để tạo thành một sản phẩm hoàn chỉnh.

• Hàn điểm:thường được sử dụng cho các tấm kim loại mỏng. Hàn điểm là một dạng hàn phổ biến nhất của hàn điện tiếp xúc, trong đó các chi tiết hàn được ép chồng lên nhau và được hàn không phải trên toàn bề mặt tiếp xúc mà trên từng điểm riêng biệt.
• Hàn đường:dùng để hàn các mảnh kim loại có chiều dày tổng cộng dưới 4mm. Phương pháp hàn này khác với hàn điểm ở chỗ người ta thay các điện cực thanh bằng các điện cực con lăn. Khi con lăn quay, vật hàn nằm giữa hai con lăn. Nhờ thế mối hàn là một đường rất kín không cho các chất lỏng và chất khí lọt qua được.
• Hàn đối đầu hay còn gọi là hàn tiếp xúc giáp mối:đây là dạng hàn trong đó các chi tiết hàn được hàn lại với nhau trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc của chúng. Phương pháp hàn giáp mối được chia thành hai phương pháp hàn điện trở (không chảy) và phương pháp hàn chảy

2.5. Cuối cùng là nguyên công xử lý bề mặt

Đây là bước cuối của một quá trình gia công kim loại tấm đầy đủ.
Xử lý bề mặt và hoàn thiện sản phẩm bao gồm tất cả các phương pháp cho phép thay đổi tính chất bề mặt của phôi kim loại. Thông qua các phương pháp gia công bao gồm:

• Loại bỏ bề mặt (phương pháp đánh bóng)
• Gia công lớp phủ bề mặt. Như: Sơn, sơn tĩnh điện, phủ niken, phủ crom, mạ kẽm, Anode nhôm, nhuộm đen…
• Xử lý bề mặt cơ học (như bắn peening, mài phẳng, vát C)
• Xử lý bề mặt hóa học gồm tẩy rửa và làm sạch.

Các phương pháp chế tạo kim loại tấm này sẽ góp phần làm nên sự đa dạng, tính thẩm mỹ cao cho sản phẩm. Làm cho các sản phẩm gia công kim loại đạt chất lượng và giá trị sử dụng cao hơn.

Mỗi nguyên công sẽ thực hiện một vai trò, nhiệm vụ độc lập khác nhau. Nhưng thông thường sản phẩm kim loại tấm đòi hỏi phải kết hợp các nguyên công trên mới tạo ra được một sản phẩm hoàn chỉnh.