Varinių plokščių apdorojimo technologija ir darbo eiga: pagrindiniai techniniai dalykai nuo pjovimo ir štampavimo iki suvirinimo ir kokybės tikrinimo

Dėl didelio elektros ir šilumos laidumo, plastiškumo ir puikaus formavimo gryno vario plokštės plačiai naudojamos tokiose srityse kaip elektros jungtys, elektros paskirstymo įranga, galios elektronika, elektroniniai komponentai, architektūrinė apdaila ir pramoninė gamyba. Palyginti su įprastu plienu, gryno vario plokščių apdirbimas kelia griežtesnius reikalavimus dėl medžiagų būklės, įrangos parametrų, tarpo tarpo ir paviršiaus apsaugos. Tai ypač pasakytina apie tikslių elektrinių komponentų gamybą, kur procesas turi užtikrinti matmenų tikslumą, kartu išlaikant elektros laidumą, lygumą, briaunų kokybę ir tinkamumą vėlesniam surinkimui.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prieš pradedant apdorojimą, turi būti nustatytos medžiagos specifikacijos, atsižvelgiant į galutinės dalies struktūrą, storį, matmenis, leistinus nuokrypius ir darbo aplinką, o gaunamos medžiagos turi būti patikrintos. Įprasti tikrinimo elementai apima plokštės storį, ilgį ir plotį, taip pat paviršiaus lygumo, įbrėžimų, įtrūkimų, oksidacijos / spalvos pakitimo ir matomų intarpų patikrinimą. Plokštėms, kurioms reikalingas tikslus formavimas, taip pat reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip medžiagos kietumas, pailgėjimas ir tiekimo būklė, nes tai tiesiogiai įtakoja vėlesnes štampavimo, lenkimo ir formavimo operacijas.

 

Įrangos ir įrankių paruošimas taip pat yra svarbūs išankstinio{0}}apdorojimo veiksmai. Pjovimo mašinų, presų, lenkimo įrangos ir suvirinimo agregatų parametrai turi būti nustatyti pagal medžiagos storį ir gaminio struktūrą. Norint užtikrinti proceso stabilumą, reikia iš anksto patikrinti -masiškai gaminamų tiksliųjų dalių, pvz., štampų padėties, uždarymo tarpo ir padavimo tikslumą. Aukštos-specifikacijos elektros jungčių atveju, siekiant palengvinti kokybės atsekamumą, turėtų būti saugomi išsamūs proceso įrašai-, apimantys žaliavų partijas, štampavimo sąlygas ir apdorojimo parametrus{7}.

 

Pjovimas yra pagrindinis gryno vario plokščių apdorojimo darbo eigos žingsnis. Įprasti metodai yra mechaninis kirpimas, pjovimas, išlyginimas ir pjovimas lazeriu. Standartinių stačiakampių plokščių mechaninis kirpimas užtikrina aukštą efektyvumą ir santykinai mažas sąnaudas, o detalėms, turinčioms specifinių skylių raštų, kontūrų ar sudėtingų formų, atsižvelgiant į medžiagos storį ir tikslumo reikalavimus, galima pasirinkti išlyginimą arba apdorojimą lazeriu.

 

Pjovimo lazeriu metu dėl didelio gryno vario atspindžio ir šilumos laidumo įrangos parametrų negalima tiesiog nukopijuoti iš tų, kurie naudojami įprastoms plieno plokštėms. Tokie parametrai kaip lakšto storis, lazerio galia, židinio padėtis, pagalbinės dujos ir pjovimo greitis turi būti tinkamai suderinti. Netinkami parametrai gali sukelti apnašų sukibimą, kraštų įdubimus, vietines šilumos{2}}paveiktas zonas arba matmenų nuokrypius. Detalėms, kurioms reikalingas tikslus surinkimas, reikia toliau tikrinti pjūvio statmenumą ir kraštų būklę.

 

Gryno vario lakšto štampavimas yra įprastas formavimo būdas masinei elektrinių komponentų gamybai. Naudojant štampavimo štampus, galima atlikti tokias operacijas kaip štampavimas, perforavimas, apipjaustymas, formavimas, flanšavimas ir vietinis formavimas. Kai gaminiams reikalingas didelis matmenų nuoseklumas, štampo struktūra ir tarpas turi tiesioginę įtaką dalių kokybei.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Štampavimo proceso metu grynas varis pasižymi geru lankstumu, nors skirtingų rūšių ir kietumo medžiagų plastinės deformacijos galimybės skiriasi. Sudėtingų geometrijų atveju štampavimo seka turi būti kruopščiai suprojektuota, kad būtų išvengta per didelės deformacijos vienu žingsniu, dėl kurio gali atsirasti įtrūkimų, iškraipymo ar vietinio atstūmimo. Tokie veiksniai kaip štampavimo briaunų aštrumas, tarpas tarp viršutinių ir apatinių štampų ir padavimo / padėties nustatymo tikslumas turi būti griežtai kontroliuojami, kad būtų sumažintas įbrėžimas ir matmenų svyravimai.

 

Antspauduotų dalių, naudojamų elektros sistemose, atveju reikia atkreipti dėmesį ne tik į išorinius matmenis, bet ir į aptaisytų kraštų poveikį tolesniam montavimui ir izoliacijos tarpams. Pvz., aštrios sruogos gali trukdyti pritvirtinti izoliacines medžiagas arba sukelti vietinę įtempių koncentraciją surinkimo metu. Todėl po štampavimo kai kuriems gaminiams reikia papildomų šlifavimo, nuožulnumo ar kalimo operacijų.

 

Tiksliųjų varinių komponentų gamyboje štampavimo procesuose dažnai naudojami nuolatiniai arba progresiniai štampai, pritaikyti prie gaminio struktūros. Sudėtingiems, didelės apimties{1}}produktams nuolatinis štampavimas sumažina rankinį apdorojimą tarp etapų ir pagerina apdorojimo nuoseklumą; Ir atvirkščiai, mažos-tūrio dalims arba toms, kurių dizainas dažnai keičiamas, gali būti naudojami lankstūs vienkartiniai -eksploataciniai štampai, siekiant sumažinti pertvarkymo išlaidas ir sutrumpinti kūrimo ciklus.

 

Pasirinktinis vario štampavimas paprastai apima visapusišką medžiagų parinkimo, štampų konstrukcijos, matmenų, leistinų nuokrypių ir paviršiaus apdailos reikalavimų derinimą. Dirbdami su individualiomis elektros jungtimis, inžinieriai turi atsižvelgti į medžiagų panaudojimą, štampavimo kryptį, lenkimo vietas ir atstumą vėlesniam suvirinimui gaminio projektavimo etape, kad būtų sumažinta nereikalinga deformacija ir antrinio apipjaustymo poreikis apdorojimo metu.

 

Gryno vario lakšto lenkimo operacijos pirmiausia naudojamos kuriant konkrečius kampus arba trimačių -dimensijų struktūras, paverčiant plokščius lakštus į erdvinius komponentus, atitinkančius įrengimo reikalavimus. Proceso metu reikia visapusiškai atsižvelgti į tokius veiksnius kaip medžiagos storis, lenkimo spindulys, lenkimo kryptis ir medžiagos temperaturas. Nors grynas varis pasižymi geru lankstumu, atliekant daugybę lenkimo operacijų arba formuojant mažo -spindulio lenkimus, vis tiek gali kilti problemų, tokių kaip vietinis plonėjimas, įtrūkimai ar atšokimas.

 

Sudedamųjų dalių, kurioms reikalingas didelis matmenų tikslumas, lenkimo parametrai turėtų būti koreguojami atsižvelgiant į faktines medžiagos savybes ir užbaigiami atliekant pirmąją{0}}straipsnio patikrą. Sudėtingos konstrukcijos gali būti formuojamos palaipsniui per kelis lenkimo etapus, o ne pasiekiant visus kampus per vieną operaciją. Po apdorojimo reikia patikrinti komponento kampus, plokštumą ir kritinius montavimo matmenis, prireikus atlikti korekcinę formavimą.

 

Vario lakštų štampavimo ir lenkimo procesai dažnai derinami. Pavyzdžiui, kai kurių elektros jungčių išoriniai profiliai, angų vietos ir lokalizuotos ypatybės yra apibrėžtos štampuojant, o po to sulenkiama, kad būtų pasiekti galutiniai montavimo kampai. Šis sudėtinės gamybos metodas gali sumažinti dalių skaičių ir sustiprinti struktūrinę integraciją.

 

Gaminant gryno vario lakštų komponentus, suvirinimas pirmiausia naudojamas norint saugiai sujungti skirtingas dalis arba sukurti ištisinę laidžią struktūrą. Įprasti metodai yra lankinis suvirinimas argonu, suvirinimas lazeriu ir kiti vario sujungimo procesai. Dėl didelio gryno vario šilumos laidumo šiluma greitai išsisklaido iš suvirinimo zonos; todėl suvirinimo srovė, greitis, šilumos tiekimas ir apsauginių dujų parametrai turi būti koreguojami atsižvelgiant į medžiagos storį ir jungties konfigūraciją.

 

Prieš suvirinant, sujungiama vieta turi būti nuvalyta, kad būtų pašalinta alyva, oksidai ir kiti teršalai. Komponentams, kuriems taikomi griežti elektros laidumo ir išvaizdos reikalavimai, būtina atlikti po-suvirinimo siūlių patikrinimus, siekiant įvertinti suvirinimo siūlės tęstinumą, deformaciją, paviršiaus abliaciją ir jungties stiprumą. Patikrinimas taip pat gali būti atliekamas vizualiai apžiūrint, tikrinant matmenis arba naudojant kitus taikomus neardomuosius bandymo metodus.

 

Elektrinių varinių štampuotų dalių atveju yra aiški koreliacija tarp štampavimo tikslumo ir vėlesnių suvirinimo operacijų kokybės. Jei štampuotų dalių matmenys nukrypsta arba deformuojasi, suvirinimo metu gali susidaryti nevienodų surinkimo tarpų ir taip pablogėti suvirinimo stabilumas. Vadinasi, gamyboje su keliais{2}procesais štampavimas, lenkimas ir suvirinimas turi būti valdomi kaip nenutrūkstama proceso grandinė, o ne kokybės vertinimas remiantis vien atskirais etapais.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Paviršiaus apdorojimas yra kritinis etapas po vario plokščių apdorojimo; tačiau konkretus būdas turi būti parinktas atsižvelgiant į gaminio veikimo aplinką ir funkcinius reikalavimus. Įprasti apdorojimo būdai yra poliravimas, valymas, pasyvavimas, skardinimas, nikeliavimas ir kiti apsauginiai procesai. Elektrinių jungčių paviršiaus apdorojimas ne tik pagerina išvaizdą, bet, dar svarbiau, užtikrina optimalų kontaktų veikimą, atsparumą oksidacijai ir ilgalaikį veikimo stabilumą.

 

Jei dalys yra skirtos naudoti didelėje-drėgmės ar korozinėje aplinkoje arba scenarijuose, susijusiuose su ilgalaikiu poveikiu, reikia pasirinkti tinkamus paviršiaus apsaugos metodus, atsižvelgiant į faktines sąlygas. Gaminiams, kuriems reikalingas patikimas elektrinis kontaktas, pirmenybė turėtų būti teikiama paviršiaus apdorojimo sluoksnio storio ir vienodumo, taip pat jo sukibimo su pagrindine medžiaga kokybei įvertinti. Po paviršiaus apdorojimo reikia pasirūpinti, kad transportavimo ir surinkimo metu nesusibraižytų ar neužterštų.

 

Galutinę vario štampuotų dalių kokybę lemia ne vienas apdorojimo etapas, o medžiagų, įrankių, apdorojimo parametrų, paviršiaus apdorojimo ir tikrinimo procedūrų bendros įtakos rezultatas. Masinės gamybos projektuose iš anksto turėtų būti nustatyti kritinių matmenų ir funkcinių charakteristikų kontrolės reikalavimai, o gaminio nuoseklumas užtikrinamas atliekant pirmąją-straipsnio patikrą,{2}}proceso patikras ir galutinę patikrą.

 

Kalbant apie matmenų tikrinimą, atsižvelgiant į gaminio struktūrą, gali būti naudojami tokie įrankiai kaip suportai, mikrometrai, aukščio matuokliai, profilio projektoriai ir koordinačių matavimo mašinos (CMM). Gaminiams, kuriuose yra kelios skylės, sudėtingi kontūrai arba griežti padėties tolerancijos reikalavimai, tikrinant reikia sutelkti dėmesį į skylių skersmenis, tarpą tarp skylių, kontūro matmenis, lenkimo kampus ir erdvinius ryšius tarp montavimo atskaitos taškų.

 

Taip pat būtina patikrinti paviršiaus kokybę. Apdorojant vario plokštes gali atsirasti tokių problemų kaip įbrėžimai, įdubimai, oksidacija, įtrūkimai, deformacija ir vietinė abliacija. Dalims, kurios naudojamos kaip laidūs komponentai, taip pat svarbu patikrinti, ar nėra didelių skerspjūvio pažeidimų ar kontaktų sričių defektų.

 

Vario juostos štampavimas pirmiausia naudojamas dalims formuoti iš ištisinės varinės juostos medžiagos. Palyginti su atskirų lakštų apdorojimu, nuolatinis varinių juostų štampavimas sumažina pakrovimo, iškrovimo ir padėties nustatymo dažnumą, todėl idealiai tinka mažiems elektriniams komponentams, kuriems reikia didelės gamybos apimties. Nepertraukiamo štampavimo metu tokie veiksniai kaip padavimo tikslumas, štampo naudojimo laikas ir medžiagos įtempimo kontrolė yra labai svarbūs siekiant užtikrinti galutinio produkto nuoseklumą.

 

Sudėtingų struktūrų vario štampuotų komponentų atveju, atsižvelgiant į gaminio reikalavimus, gali būti taikomas procesų,{0}}pvz., štampavimo, lenkimo, kniedijimo ir suvirinimo- derinys. Proceso integravimas padeda sumažinti atskirų dalių skaičių ir sumažina vėlesnio surinkimo darbo krūvį. Tačiau dėl didesnio proceso sudėtingumo reikia didesnio įrankių tikslumo ir geresnių proceso valdymo galimybių; todėl gaminio projektavimo etape turėtų būti atliktas gamybos galimybių vertinimas.

 

Tokiose programose kaip naujos energijos transporto priemonės, galios elektronika ir pramoninė valdymo įranga, vario štampuotos dalys paprastai atlieka funkcijas, susijusias su elektros laidumu, sujungimu, struktūrine parama arba srovės perdavimu. Skirtingai nuo standartinių konstrukcinių komponentų, šie gaminiai dažnai turi griežtas specifikacijas dėl matmenų tolerancijos, sąlyčio plotų, lygumo ir paviršiaus sąlygų. Pavyzdžiui, varinės dalys, naudojamos elektros jungtims, turi atitikti mechaninio surinkimo ir elektrinio veikimo kriterijus; todėl gaminio projektavimas negali būti sutelktas tik į išorinius matmenis.

 

Didelės apimties pirkimų projektams, naudojant pasirinktines vario štampuotas dalis, prototipų kūrimo etape prieš pradedant masinę gamybą paprastai reikia patvirtinti medžiagas, įrankius, procesus ir tikrinimo protokolus. Rinkdamiesi dalis pirkimo inžinieriai turėtų patikrinti pagrindines specifikacijas,{1}}pvz., medžiagos klasę, storio diapazoną, kritinius matmenų nuokrypius, paviršiaus apdorojimą, metinę paklausą, pakavimo metodus ir kokybės tikrinimo reikalavimus-ir įtraukti šią informaciją į techninius susitarimus arba inžinerinius brėžinius.

 

Gaminiams, kuriems reikia ir štampavimo, ir lenkimo, varinės jungiamosios dalys gali būti gaminamos naudojant nepertraukiamus arba kelių{0}}pakopų procesus. Projektavimo etape ypatingas dėmesys turi būti skiriamas lenkimo spinduliams, štampavimo krypčiai, lokalizuotiems įtempių taškams ir surinkimo tarpai, kad būtų išvengta trukdžių ar matmenų nuokrypių.

 

Žvelgiant iš visapusės gamybos perspektyvos, gryno vario lakštinio metalo apdirbimas paprastai apima medžiagų patikrinimą, išlyginimą / pjovimą, štampavimą / formavimą, lenkimą / kalibravimą, suvirinimą / sujungimą, paviršiaus apdorojimą, matmenų patikrinimą ir galutinį pakavimą / sandėliavimą. Ne visiems produktams reikia visiškai atlikti kiekvieną apdorojimo etapą; faktinės darbo eigos turėtų būti pritaikytos atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip detalės geometrija, medžiagos būklė, darbo aplinka ir numatoma funkcija.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dėl naujos energijos, galios elektronikos, išmaniojo energijos paskirstymo ir didelio{0}}efektyvumo elektros įrangos pažangos gryno vario plokščių apdorojimas tobulėja ne tik formuojant, bet ir link didelio tikslumo, sudėtinių apdorojimo metodų ir funkcinės integracijos. Būsimuose gamybos procesuose didesnis dėmesys bus skiriamas medžiagų panaudojimui, įrankio eksploatavimo trukmei, automatizuotam tiekimui, tikrinimui linijoje ir kelių-procesų koordinavimui, kartu subalansuojant elektros laidumą, mechaninį stiprumą ir ilgalaikį{4}}patikimumą.

 

Žvelgiant iš inžinerinių pirkimų perspektyvos, pasirenkant apdorojimo sprendimąVario štampavimo kontaktas elektros jungikliuiprieš pradedant masinę gamybą reikia atlikti išsamų įvertinimą, apimantį kelis matmenis,{0}}įskaitant medžiagos klasę, plokštės storį, apdorojimo metodą, kritinius matmenis, leistinus nuokrypius, paviršiaus apdorojimą ir galutinę darbo aplinką,-po to prototipo patvirtinimas prieš pradedant masinę gamybą, siekiant patvirtinti proceso pagrįstumą ir produkto nuoseklumą.