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Avendo avuto a che fare conComponenti in lamieraNel seminario JS per così tanto tempo, ho visto troppe esperienze di questo tipo: i componenti che ho progettato così attentamente sono andati male non appena hanno raggiunto il processo di flessione dei metalli, gli angoli sono stati distrutti o gli angoli non sono stati in grado di raggiungere lo standard. In questa situazione, è probabile che le persone sospetti i parametri della macchina o le procedure operative, ma in realtà la causa originale è principalmente la prima: scelta impropria di materiali.

Se il metallo può essere piegato e formato senza intoppi dipende dalla sua capacità di deformazione plastica, che è ciò che spesso chiamiamo duttilità. Ciò si riferisce a quanta deformazione permanente il materiale può resistere prima di rompere. Un altro fattore chiave è l'indurimento del lavoro, il grado in cui il materiale diventa più duro e fragile durante il processo di flessione.

Cioè quandoessere metallico, vorremmo che i grani nel materiale scivolassero e si deformino l'uno con l'altro, piuttosto che rompersi nel punto della concentrazione di stress locale. Come l'acciaio a basso contenuto di carbonio (come SPCC), il suo punto di snervamento non è molto alto e la struttura reticolare interna ha una maggiore probabilità di scivolare in modo conforme, piegandosi senza intoppi senza tendenza a rompersi.

Il motivo per cui la popolare lega in acciaio inossidabile 304 o 5052 in alluminio viene utilizzato come materiale generale per la piegatura è che possiedono una duttilità fine e le proprietà di indurizzazione del lavoro che possono essere controllate, grano scorrevole liscio e sono difficili da rompere o rughe.

Se si sceglie il materiale giusto, il processo di flessione sarà regolare e accurato e la qualità delle parti sarà affidabile. Se scegli quello sbagliato, ci vorrà tempo per rielaborare al meglio o anche le parti verranno demolite. Quindi, quale materiale può resistere alla flessione?Questa domanda è sicuramente una delle decisioni chiave quando si avvia un progetto, che è direttamente correlato all'efficienza e al costo della produzione successiva.

Un breve riassunto della risposta principale:

Categoria materiale	Formabilità	Vantaggi chiave	Applicazioni tipiche
Acciaio a basso contenuto di carbonio	⭐⭐⭐⭐⭐ (eccellente)	A basso costo, facile da formare e saldare.	Parentesi universale, telaio, shell.
Acciaio inossidabile	⭐⭐⭐⭐ (buono)	Resistente alla corrosione ed esteticamente gradevole.	Attrezzatura da cucina, attrezzature mediche e decorazioni dell'edificio.
Lega di alluminio	⭐⭐⭐⭐ (buono)	Lightweight, resistente alla corrosione, buona conducibilità termica.	Aerospaziale, involucri di prodotti elettronici, pannelli automobilistici.
Rame/ottone	⭐⭐⭐⭐⭐ (eccellente)	Eccellente conduttività e bell'aspetto.	Contatti elettrici, decorazioni, raccordi per gasdotti.

Questo articolo risponderà alle tue domande:

• Questa guida ti porterà per la prima volta attraverso la scienza di base dietro il metallo "Bendibility".
• Successivamente, confronterò sistematicamente le prestazioni e le considerazioni chiave dei materiali metallici comunemente usati in flessione.
• Quindi, condividerò un vero caso di studio di scelta tra leggerezza e forza e analizzerò come la selezione dei materiali è un fattore decisivo.
• Infine, ho risolto i problemi spinosi più comuni che incontri sulla selezione dei materiali e utilizzo la nostra esperienza accumulata per fornirti riferimenti decisionali.

Perché dovresti fidarti di questa guida? La verità dal seminario JS

Nel nostro laboratorio JS, Metal è il nostro partner quotidiano. Ho assistito a come materiali come l'acciaio di carbonio A36 si deformano agevolmente sotto ilmacchina per piegatura, e ho anche gestito personalmente molti problemi in cui il materiale è diventato sempre più duro durante la flessione dei metalli e quasi incrinato a causa del modello di acciaio inossidabile sbagliato (come alcune varianti di 304).

Sappiamo troppo bene che la scelta dei materiali non è solo semplice come "può essere piegato", è direttamente correlato al fatto che le cose che fai sono facili da usare e per quanto tempo possono durare.

JS fornisce più di sempliceServizi di flessione online. Vogliamo essere il tuo partner di ingegneria sulla strada per lo sviluppo del prodotto. Dalle prime fasi del design, ti aiutiamo a trovare il miglior equilibrio tra prestazioni e costi. Ogni suggerimento in questa guida è una visione preziosa che abbiamo verificato con progetti reali e persino pagati.

"Come ha sottolineato il Dr. Robert Cahn, un pioniere della scienza e dell'ingegneria dei materiali: comprendere il comportamento dei materiali non proviene dal primo capitolo del libro di testo, ma dall'esperienza di prima mano nel campo manifatturiero."

Questa guida è il risultato della nostra pratica ripetuta, osservazione e perfezionamento di migliaia di operazioni di flessione nel seminario, varie sfide riscontrate e soluzioni trovate. Non è una detrazione teorica, ma la saggezza pratica che ho accumulato ogni giorno oltre al ruggito di macchine e strumenti di test.

Il "Codice genetico" delle prestazioni di flessione: cosa determina la piegabilità dei materiali?

Vuoi prevedere se un pezzo di metallo è facile da piegare? Non indovinare, basta guardare le sue proprietà intrinseche. Comprendere i seguenti punti chiave ti darà un'idea chiara quando scegli materiali e design.

Indicatore chiave 1: duttilità

La duttilità è il grado diDeformazione permanente(come lo stretching e diventare più lungo o comprendere e diventare più sottili) che un materiale può resistere prima che si rompa completamente.Questo è sicuramente l'indicatore più cruciale per determinare se è facile piegare!

Immagina: un elastico è allungato una grande distanza prima che si rompa (buona duttilità), mentre i noodles asciutti si rompono quando sono piegati (cattiva duttilità). È lo stesso con i metalli. I materiali con alta duttilità, come alcuni dei più morbidi alluminio o acciaio a basso contenuto di carbonio (come A36), sono facilmente piegati e sono difficili da rompere. Questa è la base per una buona flessione.

Chiave Indicatore 2: Gasso di resistenza della resistenza alla snervamento

Forza di snervamento: Questo è a ciò che lo stress il materiale inizia a deformarsi in modo permanente (non può mai tornare una volta che è stato piegato). È la "prima linea di difesa" del materiale contro la deformazione.

Resistenza alla trazione: questa è la massima sollecitazione che il materiale può resistere prima di fratture, ed è il suo "limite finale".

Quando stai piegando il materiale, vorresti deformarsi piuttosto che rompersi immediatamente. Pertanto, maggiore è la trazione per produrre la differenza di resistenza, meglio è! Maggiore è la differenza, maggiore è la "zona sicura" tra quando il materiale inizia a deformarsi e sta per rompersi.Piegare all'interno di questa "zona sicura", il materiale ha più spazio tampone per deformarsi senza crack ed è molto più facile per la flessione e la forma del metallo.

Considerazione chiave: fai attenzione che il materiale stia diventando più difficile

Alcuni metalli, soprattuttoacciai inossidabili austeniticicome 304 e 316, hanno una proprietà molto strana. Quando vengono elaborati a freddo a temperatura ambiente come piegatura e timbratura, diventano più duri e più fragili.Questo si chiama indurimento da lavoro.

Qual è l'impatto?

Ad esempio, se si progetta una parte che deve essere piegata più volte di seguito, la prima curva può andare bene, ma a causa dell'indurimento del lavoro, il materiale diventa duro e fragile. Se pieghi di nuovo lo stesso posto per la seconda volta, è probabile che si rompa direttamente! Pertanto, quando si effettuano più curve o forme complesse, questa strana proprietà deve essere presa in anticipo in anticipo, altrimenti i passaggi successivi falliranno facilmente.

La duttilità del materiale è la base.La differenza tra la resistenza alla snervamento e la resistenza alla trazione fornisce spazio per un funzionamento sicuro, mentre la proprietà di indurita del lavoro ci avverte dei rischi di più flessione dei metalli. Comprendendo questi tre punti, la selezione e la progettazione di parti di flessione possono evitare di crack e demolizioni.

"Si prega di portare le tue esigenze a JS per parlare. Il nostro team di ingegneri è competente nei prezzi di vari materiali metallici e può aiutarti a evitare i rischi dalla fonte della selezione dei materiali e della progettazione del processo."

Lo spettro dei materiali pieghevoli: dall'acciaio ordinario alle leghe speciali

Ora che comprendiamo il "codice genetico" dei materiali che sono facili da piegare, diamo un'occhiata a diversi materiali metallici comunemente usati nel nostro laboratorio. Le loro caratteristiche di flessione e scenari applicabili sono diversi.

Acciaio al carbonio

• Gradi comuni: gli acciai a basso contenuto di carbonio come A36 e 1018 hanno prestazioni di piegatura molto buone. Gli acciai di carbonio medio e alto hanno un'elevata durezza e sono più difficili da piegare.
• Prestazioni di piegatura: se scegli il grado giusto (come 5052), sarà molto liscio piegarsi. Se si sceglie quello sbagliato (come 6061-T6 non viene elaborato bene), sarà un disastro.
• Vantaggi: enorme vantaggio in termini di costi,Buone prestazioni di saldatura, facile elaborazione e una scelta affidabile per le parti strutturali.
• Svantaggi: facile da arrugginire, di solito richiede un trattamento superficiale (come la pittura) dopo l'elaborazione.

Acciaio inossidabile

• Gradi comuni: 304 è il più comunemente usato e 316 viene utilizzato quando è richiesta una maggiore resistenza alla corrosione (come in ambienti difficili).
• Prestazioni di piegatura: può essere piegato, ma richiede una forza maggiore rispetto all'acciaio a basso contenuto di carbonio.Ha una caratteristica chiamata indurimento da lavoro, il che lo rende sempre più difficile durante il processo di flessione. Presta attenzione a questo quando si progetta il flusso di elaborazione per evitare il crack.
• Vantaggi: eccellente resistenza alla corrosione, un buon aspetto e nessun successivo trattamento protettivo.
• Svantaggi: costi materiali più elevati, elaborazione leggermente più difficile (taglio, flessione) e usura più rapida degli utensili.

Lega di alluminio

Gradi comuni: 5052 ha le migliori prestazioni di piegatura. 3003 è anche buono. Ma 6061-T6 è molto duro e fragile, ed è molto facile da rompersi quando si piegano con un angolo piccolo o un angolo piccolo e un granderaggio di piegaturadeve essere usato.

È facile piegarsi? Il marchio e lo stato sono la chiave!

• Scegli il marchio giusto (come 5052) e la flessione sarà liscia.
• Scegli il marchio o lo stato sbagliato (come 6061-T6), è molto facile da rompere e deve essere utilizzato un raggio di piegatura molto grande.

Vantaggi: il più grande assassino è leggero! Resistente alla corrosione intrinsecamente.

Svantaggi:Il prezzo unitario è generalmente superiore all'ordinario acciaio al carbonioe la saldatura è più complicata dell'acciaio, che richiede tecnologie e attrezzature speciali.

Tipico raggio di flessione minimo in lega di alluminio:

Grado in lega di alluminio e condizione	Raggio di flessione minimo (interno R)	Punti chiave
5052-H32	0,5t - 1t	Eccellenti prestazioni di piegatura, preferite.
3003-H14	0,5t - 1t	Buone prestazioni di piegatura.
6061-T6	2t - 4t+	Facile da rompere, richiede grandi angoli arrotondati, non consigliati.

Fonte: ASM International - Key to Metals AG.

Rame e ottone

• Prestazioni di piegatura: molto morbido e facile da formare.
• Vantaggi: conduttività elettrica e termica superiore, aspetto unico e strutturato.
• Svantaggi: resistenza relativamente bassa e costi elevati.

"Non esiste una migliore selezione di materiali assolutamente. La chiave è vedere quali sono le esigenze fondamentali del tuo prodotto. Non lasciare che il problema della selezione dei materiali rallenti il ​​tuo progetto! Se stai cercando il materiale di piegatura più adatto per un nuovo design o prodotto o hai domande su complessi processi di flessione in metallo e bisogni di accordo di metallo.

Analisi dei casi pratici: compromessi materiali per gusci per dispositivi medici portatili

Non importa quanto sia buona la teoria, non è pratico come fare un vero progetto. La nostra esperienza nel fare undispositivo diagnostico portatileGli alloggi per un'azienda di tecnologia medica hanno dimostrato pienamente come i nostri ingegneri possono trovare il materiale più adatto in requisiti complessi.

Sfida del cliente: durata, leggera e schermatura EMI

Sfondo del progetto:Di recente abbiamo lavorato con una società di tecnologia medica che ha sviluppato un nuovo dispositivo diagnostico portatile e ha presentato tre requisiti fondamentali per l'alloggiamento: struttura forte, peso leggero e schermatura EMI efficace.

Il cliente inizialmente ha preso in considerazione l'uso di acciaio inossidabile 304 di spessore 1,5 mm, valutando la sua eccellente resistenza e resistenza alla corrosione, che soddisfa davvero i requisiti di base dell'ambiente medico.

L'analisi e la soluzione di JS

Abbiamo valutato la fattibilità della soluzione in acciaio inossidabile e abbiamo scoperto che c'erano sfide chiave:

• Eccesso di peso: 304 acciaio inossidabile ha una densità di circa 8,0 g/cm³. I miei calcoli mostrano che il peso dell'alloggiamento completo supererà 1,2 kg, che supera significativamente le aspettative effettive del cliente per la portabilità.
• Pressione dei costi: le materie prime in acciaio inossidabile sono costose e la lavorazione di forme complesse (in particolare la flessione dei metalli) è relativamente difficile e costosa.
• La capacità di schermatura soddisfa i requisiti? Sebbene l'acciaio inossidabile abbia eccellenti prestazioni di schermatura, considerando la necessità di ridurre il peso e i costi, potrebbe esserci unsoluzione migliore completa.

Alla ricerca di alternative:Sulla base dell'analisi di cui sopra, abbiamo rivolto la nostra attenzione ai materiali in lega di alluminio. Dopo un confronto sistematico, abbiamo finalmente raccomandato ilUso della lega di alluminio 5052-H32.

Perché scegliere 5052?

Tra le leghe in alluminio comunemente utilizzate, 5052 è particolarmente facile da elaborare e è molto facile creare forme di conchiglia complesse. È anche molto resistente alla corrosione e può resistere completamente alla prova dell'ambiente medico.

Perché è lo stato H32?

Questo "H32" significa che il materiale ha subito un trattamento specifico di indurimento e stabilizzazione. In poche parole, questo stato sostieneBuone proprietà flettenti. Allo stesso tempo, fornisce una resistenza più elevata rispetto allo stato completamente ricotto (O Stato) per soddisfare i requisiti strutturali del guscio.

Confronto dei dati delle prestazioni chiave:

Caratteristica	304 acciaio inossidabile (1,5 mm)	5052-H32 in lega di alluminio (1,5 mm)	Cambiamento/vantaggio
Densità	7,9 - 8,0 g/cm³	2,67 - 2,68 g/cm³	Ridurre di circa il 66,5%.
Calcola il peso del guscio	> 1,2 kg	Circa 0,4 kg	Ridurre> 65% (circa 0,8 kg).
Costo di produzione relativo	Più alto	Significativamente ridotto	Ridurre il costo unitario di circa il 15%.
Fondamenti di schermatura elettromagnetica	Buono (alta conducibilità)	Buono (alta conducibilità)	Soddisfare i requisiti del progetto.
Resistenza alla corrosione	Eccellente	Eccellente (soprattutto dopo l'anodizzazione)	Soddisfare i requisiti dell'ambiente medico.

Fonte: ASM Handbook, vol. 2 (ASM International), IEEE STD 299 (Nozioni di base sulla valutazione dell'efficacia della protezione).

Risultato finale: win-win di conformità alle prestazioni e ottimizzazione dei costi

Il cliente ha adottato la nostra soluzione in lega di alluminio 5052-H32.Prodotto finale:

• Ha soddisfatto completamente i requisiti per la resistenza strutturale e la protezione dei componenti interni.
• Il peso è stato significativamente ridotto a circa 0,4 kg, il che ha migliorato l'esperienza di trasporto e utilizzo dell'utente.
• Le prestazioni di schermatura elettromagnetica sono state testate per soddisfare i requisiti di funzionamento dell'apparecchiatura.
• Attraverso l'ottimizzazione del materiale e del processo, il costo di produzione per pezzo è stato ridotto di circa il 15%.

"La chiave per la soluzione materiale ottimale non è quella di perseguire il massimo in un'unica prestazione, ma per abbinare accuratamente i requisiti completi del progetto (prestazioni, peso, costi e processibilità). Questo è il valore fondamentale del professionista di JSflessione in metallo personalizzataproduzione. Benvenuti a comunicare con noi sulle tue esigenze specifiche. "

FAQ - Tutti i problemi di flessione dei materiali a cui tieni

Quale materiale è riconosciuto come il più semplice da piegare?

In termini di difficoltà di flessione, l'acciaio a basse emissioni di carbonio e il rame morbido nello stato ricotto sono generalmente riconosciuti come il più semplice da piegare. Quando si piegano, richiedono meno forza, sono facili da controllare in forma e hanno meno rimbalzi. Ma nel lavoro reale, "buona flessione" è solo il punto di partenza.

Dobbiamo prendere in considerazione tutti gli aspetti quando selezioniamo i materiali: quanto è forte il prodotto alla fine? C'è qualche limite di peso? Qual è il budget dei costi? E resistenza alla ruggine, ecc. I buoni materiali devono trovare il miglior equilibrio tra buona flessione e questi requisiti pratici.

Perché la lega di alluminio 6061-T6 non è adatta alla flessione complessa?

La chiave sta nel suo stato "T6". Questo stato si ottiene attraverso un trattamento termico migliorato. Il vantaggio è che il 6061 diventa molto duro e forte, ma lo svantaggio è che la sua duttilità è notevolmente ridotta.

Immagina che quando si piega, il materiale ha bisogno di un po 'di "spazio di deformazione" per adattarsi. 6061 nello stato T6 non ha quasi un tale spazio, specialmente all'esterno della curva, è estremamente facile da rompere direttamente.

Pertanto, non lo raccomandiamo per i progetti di elaborazione con forme complesse e piccoli angoli o piccole curve di raggio. Se è necessario utilizzare 6061 per la piegatura, è possibile utilizzare solo un raggio di piegatura molto grande o ammorbidire un'area specifica prima della flessione (ricottura locale) per aumentare la tenacità.

Posso piegare il metallo a casa? Di cosa ho bisogno?

Per fogli di metallo molto sottili e molto morbidi, puoi davvero bloccarli con una morsa da banco e eliminare lentamente le curve semplici con un martello di mazza o di gomma. Ma! Se si desidera piegarsi accuratamente e in modo pulito, specialmente per piastre in acciaio o alluminio leggermente più spesse, è necessario fare affidamento su attrezzature professionali, il più comune delle quali è un freno di stampa (chiamato anche freno stampa). Per la sicurezza e la qualità, il lavoro di flessione dei metalli complessi deve davvero essere completato da attrezzature professionali.

Riepilogo

I nostri ingegneri sanno tutti che la base della flessione metallica è la selezione dei materiali. Se vuoi piegare bene il metallo e in posizione, non è sufficiente avere un disegno di design.La chiave è capire le prestazionidel materiale e pensa chiaramentele tue esigenze specifiche. La forza della parte, la complessità della forma e l'ambiente d'uso sono tutti cruciali. Se scegli il materiale sbagliato, non importa quanto sia bello il processo, sarà difficile ottenere l'effetto desiderato.

Non lasciare che la selezione del materiale diventi un collo di bottiglia per il tuo progetto.Questo è esattamente dove il nostro team di ingegneria JS è specializzato! ​

Per favoreInviaci il tuo disegno di designOppure file ora! Otterrai più di una semplice citazione di piegatura, ma una soluzione completa che combina i nostri consigli sui materiali professionali e la fattibilità della produzione. Usiamo la nostra esperienza per aprire la strada alla tua produzione.

Disclaimer

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