5 Dinge, die Produktdesigner über Blechprototypen wissen sollten

Die Blechbearbeitungsindustrie ist eine der größten Industrien der Welt. Tatsächlich wurde seine globale Marktgröße im Jahr 2018 auf 265 Milliarden US-Dollar geschätzt und von 2019 bis 2025 mit einer CAGR von 5 % prognostiziert.

Als Produktdesigner, insbesondere von Konsumgütern, wissen Sie wahrscheinlich, wie wertvoll die Fertigung von Blechprototypen in der Produktentwicklung ist. Möglicherweise sind Sie sich jedoch nicht sicher, wie Bleche hergestellt werden oder welche Konstruktionspraktiken für Blechstrukturen am besten geeignet sind.

Dieser Artikel behandelt all diese und viele mehr. Es stellt fünf Dinge vor, die Sie über Blech-Prototyping wissen sollten, bevor Sie Geschäfte mit einem Drittanbieter machen.

#1-Bleche müssen eine Dickenanforderung erfüllen

Haben Sie wie viele andere Produktdesigner Bleche als Metalle beschrieben, die in flachen Stücken existieren?

Sie liegen nicht ganz falsch, aber hinter der Definition steckt mehr als „flache Stücke“. Bleche haben typischerweise eine Dicke im Bereich zwischen 0,006 Zoll und 0,25 Zoll. Man könnte Metalle, die dicker als 0,25 Zoll sind, als „Metallplatten“ und solche, die dünner als 0,006 Zoll sind, als „Folien“ oder „Blattmetalle“ bezeichnen.

#2 Es gibt viele verschiedene Blechherstellungsverfahren

In der Blechfertigung beginnt der Blecharbeiter normalerweise mit flachen Metallstücken und wandelt sie in Strukturen (oder Produkte) um, indem er verschiedene Fertigungsprozesse verwendet, wie zum Beispiel:

• Schneiden
• Verformung
• Montage

Der Schneidprozess

Wie der Name schon sagt, umfasst der Schneidprozess die Bearbeitung des Blechs durch Schnitte mit speziellen Maschinen, einschließlich CNC-Laserschneidern, Wasserstrahlschneidern und Plasmaschneidern. (Verwandter Beitrag:Hier sind 5 Arten von CNC-Maschinen, die Sie unbedingt kennen sollten)

Der Verformungsprozess

Die Blechverformung beschreibt den Vorgang der Formänderung des Blechs durch Biegen, Strecken und Ziehen. Der Prozess beinhaltet die Verwendung von Spezialwerkzeugen wie Abkantpressen und Metallstanzpressen.

Mit einer Abkantpresse können Sie Bleche in verschiedene Winkel und Formen biegen. Im Gegensatz dazu können Sie mit der Metallstanzpresse (mit einem Stempel und einer Matrize) bestimmte Aufgaben wie Prägen, Falzen und Zeichnen ausführen.

Montage

Die Montage beschreibt den Prozess des Zusammenfügens verschiedener Blechteile durch Verbindungselemente oder durch Schweißen. Das Schweißverfahren ist das gebräuchlichere der beiden, und Sie haben eine große Auswahl an Schweißtechniken zur Auswahl, darunter Lichtbogenschweißen, Elektronenstrahlschweißen und andere.

Nehmen wir also an, Sie möchten zwei rechtwinklige Klammern herstellen und zusammenbauen. Zunächst müssen Sie mit einem Laserschneider, Wasserstrahlschneider oder Plasmaschneider Schnitte und kritische Merkmale (z. B. Löcher) an den flachen Blechteilen erstellen.

Als nächstes legen Sie diese Bleche zwischen Stempel und Matrize der Abkantpresse und biegen, bis Sie 90 ° erreichen. Schließlich schweißen (oder befestigen) Sie diese Teile zusammen, um den gewünschten benutzerdefinierten Metallfertigungsprototyp zu bilden.

#3 Die Herstellung von Blechprototypen bietet viele Vorteile

Einer der wichtigsten Gründe, warum Blech-Prototyping Unternehmen hilft, ist das Rätselraten, das es in der Fertigung eliminiert. Diese Prototypen fungieren als physische Muster (oder Mock-up-Modelle) Ihrer Designkonzepte, mit denen Sie die Leistung Ihres Designs testen und Fehler erkennen können, lange bevor die Fertigung beginnt.

Möglicherweise sehen Sie die anfänglichen Kosten für die Herstellung von Blechprototypen als Nachteil. Aber vielleicht übersehen Sie das Gesamtbild. Stellen Sie sich vor, wie viel mehr Sie ausgeben müssten, wenn Sie, sagen wir, bei der Fertigung aufs Ganze gehen und am Ende eine ganze Charge von Einheiten mit Fehlern haben.

#4 Technische Materialien für die Herstellung von Blechprototypen

Nahezu alle gängigen Konstruktionsmaterialien werden in Form von Platten verwendet. Einige der Metalle umfassen unter anderem Aluminium, Edelstahl, Kupfer und Magnesium. Die richtige Wahl hängt in der Regel von den angestrebten Endanwendungseigenschaften und den Anforderungen Ihres Produkts ab.

Sie sollten sich für Aluminium entscheiden, wenn Ihr Produkt ein Leichtmetall mit hoher Festigkeit, Wärme- und Korrosionsbeständigkeit erfordert. Edelstahl und Kupfer sind ideal, wenn Sie nach einer Mischung aus Festigkeit, Bearbeitbarkeit und guten Oberflächengüten suchen.

Magnesiumbleche bieten außerdem eine hohe Festigkeit und Haltbarkeit und sind leicht (ungefähr zwei Drittel der Dichte von Aluminium). Sie sind jedoch leicht entzündlich und stellen während (und nach) der Herstellung ein erhebliches Risiko für Sie dar. Von Magnesiumblechen sollten Sie die Finger lassen, es sei denn, es ist absolut notwendig. (Verwandter Beitrag:CNC-Bearbeitung von Magnesium:Was sind die Sicherheitsbedenken?)

#5 der besten Designpraktiken für Blechprototypen

Die folgenden Konstruktionspraktiken helfen Ihnen, die Herstellungskosten zu senken und die Vorlaufzeiten bei der Herstellung von Blechprototypen zu verkürzen.

1. Entwerfen Sie Löcher mit einem Durchmesser, der mindestens der Blechdicke entspricht, da dies die Möglichkeit ausschließt, dass ein Werkzeug bricht oder beschädigt wird.
2. Weisen Sie Schlüsseltoleranzen nur Merkmalen zu, die für die Funktionalität Ihres Prototyps entscheidend sind.
3. Entwerfen Sie Biegungen mit einem Radius, der größer (oder gleich) der Blechdicke ist, da dies Ihr Design einfach und viel einfacher herzustellen hält.
4. Halten Sie alle Elemente mindestens viermal so dick wie das Material von Biegelinien entfernt, da engere Elemente während der Fertigung Schwierigkeiten bereiten.
5. Lagern Sie den Fertigungsprozess an einen erstklassigen Fertigungsbetrieb mit einer Erfolgsbilanz bei qualitativ hochwertigen Dienstleistungen aus.

Gensun Precision Machining bietet seit fast zwei Jahrzehnten hochwertige Rapid-Prototyping-Dienstleistungen für Bleche für eine Vielzahl von Branchen an. Unsere Fertigungsbetriebe können Ihnen helfen, kostengünstige Blechprototypen durch eine Vielzahl von Verfahren zu erstellen, darunter Laserschneiden, Prototypenstanzen, Biegen und Schweißen.

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