Các phương pháp gia công kim loại tấm trong cơ khí
Kim loại tấm là nguyên liệu không còn quá xa lạ với trong đời sống hằng ngày của chúng ta. Chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp những sản phẩm được tạo ra từ quá trình gia công kim loại tấm không chỉ trong ngành công nghiệp cơ khí mà nó còn phổ biến cả trong những vật dụng hằng ngày xung quanh ta. Để tạo ra được những sản phẩm ấy phải trải qua một quá trình gia công rất tỉ mỉ và qua nhiều công đoạn khác nhau. Vậy chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về kim loại tấm và các phương pháp gia công kim loại tấm phổ biến nhất hiện nay.
1. Khái niệm kim loại tấm là gì?
Kim loại tấm là một loại nguyên liệu có hình dạng tấm được sử dụng trong gia công cơ khí. Nó là những tấm bằng kim loại phẳng, mỏng thường có hình dạng như chữ nhật hoặc hình vuông.
Kim loại tấm được ứng dụng để làm nguyên vật liệu chế tạo linh kiện, bộ phận của các loại máy móc, thiết bị, đồ trang trí hay đồ dùng gia dụng. Kim loại tấm là một nguyên liệu được hình thành từ kim loại nên nó mang đầy đủ tính chất của kim loại như độ cứng, mức độ chịu nhiệt và chịu lực tốt, và có tính dẻo.
Các phương pháp gia công kim loại tấm trong cơ khí
2. Công nghệ gia công kim loại tấm
Gia công kim loại tấm là một thuật ngữ được sử dụng nhiều trong ngành cơ khí, khi nhắc đến nó là nói đến các quá trình gia công khác nhau như: cắt laser, đột dập, chấn gấp… tác động lên bề mặt vật liệu để làm chúng biến đổi hình dáng ban đầu theo đúng mẫu thiết kế như mong muốn.
Việc gia công chế tạo các loại kim loại tấm ngày nay đều được thực hiện bằng các loại máy CNC hiện đại. Chính vì thế, có thể nói phương pháp gia công kim loại tấm là phương pháp sử dụng những máy móc, thiết bị hiện đại, chuyên dụng để làm thay đổi hình dạng tấm kim loại theo những thiết kế, kích thước mà người dùng mong muốn.
Một số loại máy chuyên dụng như: máy chấn CNC, máy hàn laser, máy cắt laser CNC hay máy đột. Tùy thuộc vào phương pháp gia công sản phẩm mà có thể lựa chọn loại máy phù hợp.
Các phương pháp gia công kim loại tấm trong cơ khí
3. Các phương pháp gia công kim loại tấm phổ biến
Hiện nay có rất nhiều phương pháp và quy trình gia công kim loại tấm khác nhau. Tuy nhiên, mỗi phương pháp sẽ có những vai trò, nhiệm vụ khác nhau trong quá trình gia công. Cơ bản nhất gồm năm phương pháp cơ bản sau:
3.1. Phương pháp nguyên công cắt kim loại
Nguyên công cắt kim loại tấm có nghĩa là quá trình cắt bỏ đi những phần dư thừa trên bề mặt của vật liệu tấm để tạo thành những sản phẩm có hình dạng, kích thước, dung sai và mức độ hoàn thiện theo ý muốn của người dùng.
Hiện nay, có ba phương pháp cắt tấm kim loại được sử dụng phổ biến nhất đó chính là:
➤Cắt kim loại truyền thống: Đây là phương pháp sử dụng những lưỡi dao có độ cứng rất cao để cắt vật liệu cần gia công. Phương pháp này có hạn chế là chỉ gia công được các kim loại mềm như đồng, nhôm, sắt… Gia công bằng phương pháp này này khá đơn giản nhưng lại rất tốn thời gian. Các thao tác cắt thủ công và thực hiện rất phức tạp nên độ chính xác chưa cao.
➤Sử dụng công nghệ cắt Plasma-Oxy/gas trên máy cắt Plasma: Phương pháp thường được sử dụng với những tấm kim có độ dày trên 50mm trở lên. Ưu điểm của phương pháp này là chi phí gia công rẻ, có thể cắt được cả những chi tiết có độ dày. Hạn chế của nó là độ chính xác không cao.
➤Phương pháp cắt kim loại tấm bằng máy laser CNC: Đây là phương pháp gia công cắt kim loại hiện đại nhất trên thị trường hiện nay. Phương pháp này sử dụng chùm tia laser để cắt các vật liệu kim loại tấm. Tích hợp công nghệ được lập trình để làm việc tự động hóa. Phương pháp này cho hiệu quả kinh tế cao, thời gian gia công được rút ngắn và nhân lực thực hiện gia công giảm.
3.2. Phương pháp nguyên công uốn, chấn gấp kim loại hay còn gọi là gia công định hình kim loại
Phương pháp định hình kim loại tấm sử dụng phổ biến nhất là chấn gấp và uốn gập kim loại. Trong phương pháp này có sự gắn kết của vật liệu. Hiện nay, để đảm bảo được dung sai kích thước chính xác hơn, thì họ thường sử dụng máy chấn gấp CNC để gia công.
Chấn gấp là quá trình làm biến dạng các cạnh góc hoặc uốn mép các tấm kim loại theo ý muốn dựa vào một lực rất mạnh. Sử dụng máy chấn tác động một lực mạnh đến phôi theo bản vẽ đã được lập trình sẵn trên máy tính. Các phôi kim loại tấm sẽ được định hình theo đúng kích thước, góc bẻ cong với dung sai khoảng +-0.5mm.
3.3. Nguyên công đột dập kim loại tấm
Gia công đột dập kim loại là quá trình làm tấm kim loại từ hình phẳng thành những hình dạng có hoa văn, chi tiết cụ thể dựa vào lực từ chày và khuôn dập. Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để tạo ra các lỗ tròn hoặc dùng để loại bỏ phần dư thừa của vật liệu gia công. Các kỹ thuật được sử dụng để định hình kim loại như: đục, uốn, đúc, dập nổi. Sản phẩm được tạo ra từ phương pháp đột dập có chất lượng hay không là dựa vào khuôn đột dập, mỗi sản phẩm khác nhau sẽ cần phải sử dụng các loại khuôn khác nhau.
3.4. Nguyên công hàn kim loại hay còn gọi phương pháp nối ghép kim loại tấm
Sử dụng kỹ thuật hàn là phương pháp gia công kim loại tấm là quá trình nối các chi tiết lại với nhau sau khi vật liệu đã trải qua các bước gia công như cắt, chấn hay đột dập để tạo thành những sản phẩm hoàn chỉnh theo ý muốn. Phương pháp này được thực hiện bằng cách áp dụng nhiệt độ cao và áp suất để nối mối hàn giữa các vật liệu kim loại.
3.5. Xử lý các bề mặt kim loại hoàn thiện sản phẩm – phương pháp chế tạo kim loại tấm
Đây là giai đoạn cuối cùng của một quá trình gia công kim loại tấm. Việc xử lý bề mặt và hoàn thiện sản phẩm bao gồm tất cả các phương pháp cho phép thay đổi tính chất bề mặt của phôi kim loại.
Mỗi một quy trình công nghệ bề mặt sẽ giúp cho sản phẩm sau khi hoàn thiện được tối ưu hóa và nâng cao tính thẩm mỹ của sản phẩm. Giai đoạn này làm cho các sản phẩm gia công kim loại đạt chất lượng và giá trị sử dụng cao hơn.
.jpg "Các phương pháp gia công kim loại tấm trong cơ khí")
