การดัดโลหะแผ่นเป็นกระบวนการขึ้นรูปโลหะหลักในการผลิตทําให้สามารถเปลี่ยนแผ่นโลหะแบนเป็นส่วนประกอบโครงสร้างตู้และชิ้นส่วนที่มีความแม่นยําในอุตสาหกรรมต่างๆเช่นยานยนต์การบินและอวกาศการก่อสร้างและอิเล็กทรอนิกส์ด้วยการกระตุ้นการเปลี่ยนรูปของพลาสติกที่ควบคุมได้ (โดยไม่มีการแตกหักของวัสดุ) การดัดจะช่วยเพิ่มความแข็งแกร่งความสามารถในการรับน้ําหนักและความคล่องตัวในการทํางานของโลหะแผ่นทําให้ขาดไม่ได้สําหรับการผลิตชิ้นส่วนตั้งแต่แผงตัวถังรถยนต์ไปจนถึงวงเล็บการบินและอวกาศและที่อยู่อาศัยเครื่องใช้สําหรับผู้บริโภคคู่มือนี้ให้ภาพรวมทางเทคนิคของอุปกรณ์ดัดโลหะแผ่นหลักการดําเนินงานขอบเขตการประยุกต์ใช้และข้อมูลเชิงลึกที่สามารถดําเนินการได้สําหรับการเลือกการบํารุงรักษาและการปฏิบัติตามความปลอดภัย

 

หลักการหลักของการดัดโลหะแผ่น

การดัดโลหะแผ่นขึ้นอยู่กับความสามารถของวัสดุที่จะได้รับการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นพลาสติกเมื่ออยู่ภายใต้แรงเข้มข้นกระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สําคัญสามประการ:

- มุมโค้งงอ: มุมที่ต้องการระหว่างสองส่วนพับ (โดยปกติ 0 °-180 °)

- ภายในรัศมี: รัศมีของเส้นโค้งด้านในหลังการดัดกําหนดโดยความหนาของวัสดุความเหนียวและการออกแบบเครื่องมือ (รัศมีที่เล็กกว่าต้องมีความเหนียวสูงขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการแตก)

- K-Factor: ค่าคงที่เฉพาะวัสดุที่บัญชีสําหรับการเปลี่ยนแกนที่เป็นกลางในระหว่างการดัดซึ่งมีความสําคัญสําหรับการคํานวณการหักค่าดัดที่ถูกต้องและมั่นใจในความแม่นยําของมิติ

 

กระบวนการนี้ถูกควบคุมโดยความแข็งแรงของผลผลิตของวัสดุและวัสดุที่แข็งแรงดึง (เช่นเหล็กกล้าความแข็งแรงสูง) ต้องใช้แรงดัดที่สูงขึ้นในขณะที่วัสดุเหนียว (เช่นอลูมิเนียม, ทองแดง) รองรับรัศมีที่แน่นและโค้งที่ซับซ้อน

 

การจําแนกประเภทของอุปกรณ์ดัดโลหะแผ่น

อุปกรณ์ดัดโลหะแผ่นถูกจัดประเภทตามระดับอัตโนมัติการออกแบบเครื่องมือและความสามารถในการใช้งานด้านล่างนี้เป็นโครงสร้างของประเภทอุปกรณ์มาตรฐานอุตสาหกรรม:

 

1.อุปกรณ์ดัดด้วยตนเอง

- การออกแบบโครงสร้าง: เครื่องมือที่ใช้งานด้วยมือขนาดกะทัดรัดพร้อมกรอบคงที่จุดหมุนและการใช้แรงด้วยตนเอง (ผ่านคันโยกหรือสกรู)

- ประเภทที่สําคัญ:

- เครื่องดัดโฟลเดอร์ด้วยตนเอง: เหมาะสําหรับแผ่นบาง (0.5-3 มม.) ของอลูมิเนียมทองแดงหรือเหล็กอ่อนใช้สําหรับการโค้งงอที่เรียบง่าย (มุม 90 องศา, hems) ในการประชุมเชิงปฏิบัติการขนาดเล็กหรือการสร้างต้นแบบ

- แถบดัดแบบใช้มือถือ: เครื่องมือพกพาสําหรับการดัดโลหะแบบเบา (เช่นท่อ HVAC, กระพริบแผ่นโลหะ)

- ข้อดี: ต้นทุนต่ําความต้องการพื้นที่น้อยที่สุดใช้งานง่าย

- ข้อจํากัด: จํากัด ไว้สําหรับการใช้งานที่มีปริมาณต่ําและแรงต่ํา ความแม่นยําขึ้นอยู่กับทักษะของผู้ปฏิบัติงาน

 

2.อุปกรณ์ดัดกึ่งอัตโนมัติ

- การออกแบบโครงสร้าง: รวมการตั้งค่าด้วยตนเองกับการใช้แรงขับเคลื่อน (ไดรฟ์นิวเมติกหรือไฮดรอลิก)คุณสมบัติเครื่องมือปรับและการควบคุมดิจิตอลขั้นพื้นฐานสําหรับการตั้งค่ามุม

- ประเภทที่สําคัญ:

- เบรกกดกึ่งอัตโนมัติ: ติดตั้งแรมไฮดรอลิค / นิวเมติกหมัดคงที่และตายปรับได้เหมาะสําหรับแผ่นขนาดกลาง (3-10 มิลลิเมตร) และปริมาณการผลิตปานกลาง

- เครื่องดัดที่ใช้เท้า: ใช้เหยียบเท้าเพื่อกระตุ้นแรงดัดเพื่อปลดปล่อยมือสําหรับการวางตําแหน่งวัสดุทั่วไปในการผลิตชุดเล็ก ๆ ของวงเล็บกรอบและแผง

- ข้อดี: ความจุแรงสูงกว่าเครื่องมือคู่มือ; การทําซ้ําที่ดีขึ้น; ความเหนื่อยล้าของผู้ประกอบการที่ลดลง

- ข้อจํากัด: มีประสิทธิภาพน้อยลงสําหรับการโค้งที่ซับซ้อน; เวลาในการตั้งค่านานกว่าระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

 

3.อุปกรณ์ดัด CNC อัตโนมัติอย่างเต็มที่

- การออกแบบโครงสร้าง : ระบบคอมพิวเตอร์แบบบูรณาการ (CNC) พร้อมไดรฟ์เซอร์โวไฟฟ้าหรือไฮดรอลิกเครื่องมือที่แม่นยําและซอฟต์แวร์ขั้นสูงสําหรับการเขียนโปรแกรมโค้งที่ซับซ้อน

- ประเภทที่สําคัญ:

- CNC Press Brakes: มาตรฐานอุตสาหกรรมสําหรับการผลิตที่มีความแม่นยําสูงและมีปริมาณสูงติดตั้งระบบควบคุมหลายแกน (แกน X, Y, Z, R, C) สําหรับการโค้งที่ซับซ้อน (เช่นการชดเชยการโค้งงอ, มุมผสม) และความคลาดเคลื่อนที่แน่น (± 0.1 °ความแม่นยํามุม)

- เครื่องพับซีเอ็นซี: ใช้แถบหนีบและคานพับเพื่อผลิตการดัดที่สม่ําเสมอในแผ่นวัดบางถึงปานกลาง (0.8-6 มม.)เหมาะอย่างยิ่งสําหรับชิ้นส่วนการบินและอวกาศและอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความสามารถในการทําซ้ําสูง

- ข้อดี: ความแม่นยําที่ไม่มีใครเทียบได้เวลาในการตั้งค่าที่รวดเร็วความสามารถในการจัดการกับรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อน เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์ CAD / CAM เพื่อการบูรณาการเวิร์กโฟลว์ที่ราบรื่น

- ข้อจํากัด: การลงทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น ต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานที่ผ่านการฝึกอบรมสําหรับการเขียนโปรแกรมและการบํารุงรักษา

 

4.อุปกรณ์ดัดเฉพาะทาง

- เครื่องดัด (ไฮดรอลิก / เครื่องกล): เครื่องสําหรับงานหนักสําหรับแผ่นหนา (10-50 มม.) และโลหะที่มีความแข็งแรงสูง (เช่น,เหล็กกล้าไร้สนิม, เหล็กโครงสร้าง)ใช้เครื่องมือเจาะและตายเพื่อสร้างรูปทรงที่ซับซ้อน (เช่นช่อง U, I-beams) ในการก่อสร้างและการผลิตเครื่องจักรกลหนัก

- Telescopic Benders: ออกแบบมาสําหรับการดัดความยาวหรือรัศมีขนาดใหญ่ (เช่น,ท่อท่อและส่วนประกอบโลหะแผ่นโค้ง)ทั่วไปในระบบไอเสียรถยนต์และโลหะสถาปัตยกรรม

- เครื่องดัดแผง: เครื่องซีเอ็นซีเฉพาะสําหรับการดัดแผงแบนขนาดใหญ่ (เช่นที่อยู่อาศัยเครื่องใช้ไฟฟ้าตู้ควบคุม) ที่มีการบิดเบือนวัสดุน้อยที่สุดคุณลักษณะการยึดและพับอัตโนมัติเพื่อให้แน่ใจว่าขอบตรง

 

เกณฑ์การเลือกอุปกรณ์ที่สําคัญ

การเลือกอุปกรณ์ดัดที่เหมาะสมต้องจัดสอดข้อกําหนดทางเทคนิคกับข้อกําหนดการใช้งานปัจจัยสําคัญที่ควรพิจารณา:

 

1.ลักษณะวัสดุ

- ชนิดวัสดุ: วัสดุเหนียว (อลูมิเนียมทองเหลือง) ทํางานกับอุปกรณ์ด้วยตนเอง / กึ่งอัตโนมัติ เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงหรือแผ่นหนา (>10 มม.) ต้องใช้เบรกกดซีเอ็นซีไฮดรอลิกหรือกดดัด

- ความหนา & ความแข็งแรงของผลผลิต: คํานวณแรงดัดที่จําเป็นโดยใช้สูตร: \(F = \frac{K \times S \times t^2 \times L}{W} \) (ซึ่ง \(K \) = ปัจจัยวัสดุ \(S \) = ความแข็งแรงผลิต \(t \) = ความหนาของแผ่น \(L \) = ความยาวดัด \(W \) = ความกว้างตาย)ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากําลังแรงของอุปกรณ์ (วัดเป็นตัน) เกินค่าที่คํานวณไว้

 

2.ความแม่นยําและความต้องการทางเรขาคณิต

- ความต้องการความอดทน: ส่วนประกอบการบินและอวกาศหรืออิเล็กทรอนิกส์ (ความอดทน±0.05 °) ต้องใช้เบรกกดซีเอ็นซีพร้อมการควบคุมหลายแกน การผลิตทั่วไป (ความอดทน±0.5 °) สามารถใช้อุปกรณ์กึ่งอัตโนมัติได้

- ความซับซ้อนของโค้ง: การดัด 90 องศาที่เรียบง่ายเหมาะกับเครื่องมือคู่มือ / กึ่งอัตโนมัติ มุมผสมการดัดแบบรังหรือรูปทรงเรขาคณิต 3 มิติต้องการระบบ CNC พร้อมการบูรณาการ CAD / CAM

 

3.ปริมาณการผลิตและประสิทธิภาพ

- ปริมาณต่ํา / การสร้างต้นแบบ: อุปกรณ์ด้วยตนเองหรือกึ่งอัตโนมัติช่วยลดค่าใช้จ่ายล่วงหน้าและเวลาในการตั้งค่า

- การผลิตจํานวนมาก: เครื่องดัดซีเอ็นซีลดเวลาในการทํางาน (10-60 ดัดต่อนาที) และมั่นใจได้ถึงคุณภาพที่สม่ําเสมอในทุกแบทช์

- ความถี่ในการเปลี่ยน: ระบบซีเอ็นซีพร้อมเครื่องมือเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็วเหมาะสําหรับการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์บ่อย เครื่องมือกึ่งอัตโนมัติโดยเฉพาะเหมาะสําหรับการผลิตชิ้นส่วนเดียวในระยะยาว

 

4.การวิเคราะห์ต้นทุน-ผลประโยชน์

- การลงทุนเริ่มต้น: เครื่องมือด้วยตนเอง ($ 500- $ 5,000) <กึ่งอัตโนมัติ ($ 5,000- $ 50,000) < CNC ($ 50,000- $ 500,000)

- ค่าใช้จ่ายในการดําเนินงาน: เครื่องซีเอ็นซีลดต้นทุนแรงงาน (ผู้ประกอบการคนหนึ่งจัดการเครื่องจักรหลายเครื่อง) แต่ต้องมีการบํารุงรักษาที่สูงขึ้น เครื่องมือด้วยตนเองมีต้นทุนการบํารุงรักษาที่ต่ํากว่า แต่ป้อนแรงงานที่สูงขึ้น

- อายุการใช้งานและมูลค่าการขายต่อ: อุปกรณ์ซีเอ็นซี (อายุการใช้งาน 15-20 ปี) ยังคงมีมูลค่าการขายต่อได้ดีกว่าเครื่องมือด้วยตนเอง (อายุการใช้งาน 5-10 ปี)

 

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการบํารุงรักษาและความปลอดภัย

1.การบํารุงรักษาอุปกรณ์

- การตรวจสอบเป็นประจํา: ดําเนินการตรวจสอบรายสัปดาห์สําหรับการสึกหรอของเครื่องมือ (ความเสียหายของเจาะ / แม่พิมพ์รอยขีดข่วนพื้นผิว) การรั่วไหลของไฮดรอลิก / นิวเมติกและระดับการหล่อลื่น

- การสอบเทียบความแม่นยํา: ปรับเทียบการควบคุม CNC และเซ็นเซอร์มุมเป็นประจําทุกเดือนโดยใช้เครื่องมือจัดตําแหน่งเลเซอร์เพื่อรักษาความถูกต้องของความอดทน

- การดูแลเครื่องมือ: ทําความสะอาดพื้นผิวเจาะ / แม่พิมพ์หลังการใช้งานแต่ละครั้ง ใช้เคลือบป้องกันการกัดกร่อนสําหรับเครื่องมือเหล็ก เปลี่ยนเครื่องมือที่สึกหรอเมื่อคุณภาพดัดย่อยสลาย (เช่นมุมที่ไม่สอดคล้องกันการแตกของวัสดุ)

- การหล่อลื่น: ใช้น้ํามันหล่อลื่นที่ผู้ผลิตแนะนําสําหรับชิ้นส่วนที่เคลื่อนย้าย (เช่นน้ํามันไฮดรอลิกสําหรับแกะ, จาระบีสําหรับจุดหมุน) ในช่วงเวลาที่กําหนด (ทุกๆ 250 ชั่วโมงการทํางาน)

 

2.การปฏิบัติตามความปลอดภัย

- Lockout-Tagout (LOTO): ใช้ขั้นตอน LOTO เพื่อแยกแหล่งจ่ายไฟระหว่างการบํารุงรักษาหรือการเปลี่ยนเครื่องมือ

- อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE): กําหนดให้ใส่แว่นตานิรภัย ถุงมือกันรอยตัด รองเท้าบูทนิ้วเท้าเหล็ก และเครื่องป้องกันการได้ยิน (สําหรับเครื่องจักรไฮดรอลิก/นิวเมติก) เพื่อป้องกันการบาดเจ็บจากเศษโลหะหรือเสียงรบกวน (85+ dB)

- การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าผู้ประกอบการได้รับการรับรองในขั้นตอนเฉพาะอุปกรณ์รวมถึงการเขียนโปรแกรม CNC การตั้งค่าเครื่องมือและโปรโตคอลการปิดฉุกเฉิน

- ยามความปลอดภัย: รักษาโล่ความปลอดภัยที่สมบูรณ์สําหรับพื้นที่เจาะ / ตาย ไม่เคยหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อหรือเซ็นเซอร์ความปลอดภัย