Blechfertigung: Prozesse, Materialien und Anwendungen

Was haben HF-Schilde, Flugzeugflügel, Automobilkarosserien, Dächer und Luftkanäle gemeinsam? Sie werden alle aus Blech gefertigt. Hauptsächlich definiert durch seine Legierung und Dicke, reicht Blech von 0,006 bis 0,25 Zoll (ca. 0,15 bis 6,35 mm). Jenseits dieser unteren und oberen Grenzen wird Metall jeweils als Folie und Platte definiert. Während besonders ideal für große, langlebige Bauteile mit wenigen Features, hat Blech viele Anwendungen, da es relativ wirtschaftlich und einfach zu formen ist.

Aber was steckt in der Erstellung von Blech, und was sollten Ingenieure und Produktmanager beachten?

Blechfertigungsprozesse

Da es diverse Wege gibt, Blech zu fertigen, ist es eine viable Produktionsform für eine Vielzahl von Projekten. Jeder Blechprozess hat seine Vor- und Nachteile, sodass Hersteller den Prozess wählen sollten, der ihrem intendierten Endzweck am besten entspricht. Dies sind die gängigsten Blechfertigungsprozesse:

Laserschneiden

Vor dem Debüt des Laserschneidens in den 1960er Jahren mussten Bauteile manuell auf die gewünschte Form gefräst werden. Laserschneiden ermöglicht Herstellern die Massenproduktion von Bauteilen aus Blech, was die Produktionszeit drastisch reduziert.

Biegen

Als der gängigste Blechbearbeitungsvorgang involviert Biegen die Nutzung einer Abkantpresse, um einen Winkel in einem Bauteil zu formen. Durch Biegen von Blech können Hersteller ein hohes Maß an Kontrolle darüber ausüben, wo Biegungen platziert sind und in welchem Grad sie gebogen werden. Allerdings kann Biegen nicht genutzt werden, um komplexe Geometrien zu erstellen.

Umformen (Forming)

Um komplexe Geometrien aus Blech zu erstellen, müssen Hersteller zum Umformen greifen. Umformen ermöglicht die Hinzufügung zahlreicher kleiner und detaillierter Features, einschließlich Sicken und Lamellen. Umformen ist auch ein guter Weg, um Blechbauteilen Steifigkeit hinzuzufügen.

Progressives Umformen (Progressive Forming)

Progressives Umformen bringt das Umformen auf die nächste Stufe und erlaubt Teams, noch komplexere Features zu einem Blechprodukt hinzuzufügen. Progressives Umformen erlaubt auch einen Origami-ähnlichen Ansatz zur Formgebung des Blechs, wodurch Hersteller Features in einer spezifischen Reihenfolge hinzufügen können, um das gewünschte Endprodukt zu erreichen.

Arten von Blech

Blech kann aus fast jeder Art von Metall hergestellt werden, aber die gängigsten Materialien umfassen Aluminium, Stahl und Messing. Aluminium ist bei weitem am häufigsten verwendet; es ist erschwinglich, leicht zu biegen und in Formen zu bringen, und ideal für die Erstellung komplexer Geometrien. Es wird auch für seine Korrosionsbeständigkeit geschätzt.

Stahl hingegen neigt dazu, für hochfeste, strukturelle Anwendungen geeigneter zu sein. Beispielsweise ist es üblich, Stahl im Bauwesen oder in großen Maschinen zu sehen. Messing wird meist für spezialisiertere Anwendungen reserviert, insbesondere elektrische Anwendungen.

Design- und Produktionsüberlegungen für Blech

Da Methoden der Blechfertigung weder additiv noch subtraktiv sind, bringt das Designen für Blechbearbeitung einzigartige Kriterien mit sich, die sich von denen anderer Fertigungsprozesse unterscheiden.

Da Blech während des gesamten Produktionsprozesses eine konsistente Dicke beibehält, beeinflusst es den Biegeradius – also wie eng Biegungen sein können und wie nah sie beieinander liegen können. Generell gilt: Je dünner das Material, desto leichter ist es zu formen – aber auf Kosten der Steifigkeit.

Es ist auch wichtig, einige wesentliche Blecheigenschaften zu verstehen. Biegen kann insbesondere Schwierigkeiten für Hersteller bereiten, aber diese Bedenken sind relativ einfach zu adressieren. Da Biegen das Metall dehnt – und damit verdünnt –, müssen Features weg von Biegungen platziert werden, um Verzerrungen zu vermeiden. Es wird typischerweise empfohlen, dass Designer einen Standardabstand von vierfacher Materialdicke von der Biegung einhalten.

Blech ist eines der vielseitigsten Materialien, die heute verfügbar sind, aber Designer, Ingenieure und Produktmanager, die Blech nutzen möchten, müssen einige seiner einzigartigen Eigenschaften berücksichtigen und entsprechend planen.

Erfahren Sie mehr über andere Materialien und Fertigungsprozesse, die wir anbieten.

Bereit, Ihre Bauteile mit Fast Radius zu fertigen?

Angebot anfordern