ساخت باکس و بدنه فلزی
یکی از مهمترین مراحل در فرایند تولید دستگاهها و تجهیزات در صنعت، ساخت باکس فلزی و تولید بدنه فلزی دستگاه است. بدنه فلزی دستگاهها با استفاده از قطعات و ورق های فلزی در ابعاد و جنسهای مختلف ساخته میشوند. در این مقاله، قصد داریم به توضیح چگونگی و شرح کامل مراحل و فرایند تولید بدنه فلزی دستگاهها بپردازیم.
تولید بدنه فلزی دستگاه
از جمله خدمات ارائه شده در شرکتهای تولیدی در صنایع، طراحی و تولید بدنه فلزی دستگاههای مختلف می باشد. خدمات ساخت باکس و بدنه فلزی دستگاه و جعبه سازی فلزی شامل طراحی و تولید انواع جعبه ها و نیز کاور فلزی تجهیزات، قطعات و محصولات سفارشی است.
می دانیم نخستين بخش از هر دستگاه كه توسط افراد مشاهده می شود، بدنه فلزی دستگاه و شكل ظاهري آن است. بدیهی است، این قسمت كه از تركيب بخش ها و قطعات مختلف ساخته شده، تاثير زیادی بر بيننده دارد. در فرايند توليد اغلب دستگاه های پیشرفته و با ساختار پیچیده نیز، ابتدا بدنه فلزی دستگاه شكل مي گيرد.
جعبه سازی فلزی باکس فلزی بدنه فلزی دستگاه
سپس در خط مونتاژ، قسمت ها و بخش هاي مختلف دستگاه، بر روی کابین فلزی مونتاژ مي شوند. قطعات فلزی برای صنایع و کاربردهای گوناگون، منحصر به فرد و متفاوت هستند. مهندسان و طراحان در بخش های مختلف صنایع، نیاز به درک مواد، فرآیندهای ساخت و استفاده از متدهای پیشرفته و به روز جهت تعیین روش های تولید مناسب برای ایجاد بدنه فلزی دستگاه دارند.
فرایند تولید بدنه فلزی دستگاه
به طور کلی، فرایند جعبه سازی فلزی، شامل مراحلی است که توسط عملیات خاصی بر روی ورقهای فلزی انجام میشود. به عنوان مثال، در صنایع پیشرفته و بزرگ، هر باکس فلزی دستگاه، خود از قطعات جدا تشكيل شده است. قطعات بدنه در بخش¬های مربوط به برشکاری و خمکاری تولید شده و سپس در بخش بدنه سازي و مونتاژ به يكديگر متصل میگردند.
طراحي و ساخت بدنه فلزی دستگاه ها، اغلب با استفاده از قالب هاي صنعتي مختلف و یا با فرایند ورقکاری انجام می¬شود. در کشور ما، استفاده از قالب های صنعتی ماشین آلات CNC ورقکاری مانند دستگاه برش لیزر و پانچ CNC و پرس برک CNC جهت تولید بدنه فلزی، منجر به تولید جعبه فلزی با کیفیت ساخت بسیار بالا و دقیق میشود.
امروزه، طراحی و تولید بدنه فلزی دستگاه ها، به صورت کاملا نوین انجام میشود. شکل سه بعدی کابین فلزی به کمک نرمافزارهای طراحی با کامپیوترCAD) ) تعریف شده و سپس با نرمافزارهای ساخت و تولید با کامپیوتر CAM)) به دستورهای تولید تبدیل میگردد.
تولید بدنه فلزی دستگاه با استفاده از ورقکاری
نحوه ساخت باکس و بدنه فلزی دستگاه و به طور کلی قطعات فلزی، بسته به نوع کاربرد آن، می تواند بسیار متفاوت باشد. اساس و روش تولید در یک عملیات جعبه سازی فلزی، فرایند ورقکاری است که در ادامه به معرفی آن میپردازیم.
ورقکاری (sheet metal working) چیست؟
به طور کلی، شیت متال و ورقکاری شامل مجموعه عملیاتی است که به منظور شکل دادن به ورقهای فلزی انجام می‌گیرد. امروزه جهت ساخت کابین فلزی دستگاهها و دیگر تجهیزات فلزی، از این فرایند صنعتی استفاده میشود. متریال این ورقها، شامل فلزات مختلفی از جمله فولاد ضد زنگ، گالوانیزه، آهن، آلومینیوم، برنج، مس و تیتانیوم است. ضخامت ورقهای فلزی متغیر بوده و به صورت صفحات تخت در بازار موجود میباشند.
فرایند ورقکاری جهت تولید کابین فلزی و یا جعبه سازی، شامل مراحل مختلفی از قبیل طراحی اولیه، برشکاری، خمکاری ورق، جوشکاری، رنگ، مونتاژ و نصب اتصالات میباشد. در ادامه به معرفی و شرح کامل هر یک از این مراحل میپردازیم.
تولید بدنه فلزی به کمک خدمات ورقکاری الیما خدمات برش لیزر CNC
مراحل ورقکاری در فرایند جعبه سازی فلزی
همانگونه که بیان گردید، در طی فرایند ساخت باکس و بدنه فلزی یا کابین فلزی، می بایست مراحل متعددی انجام شود. پروسه کامل طراحی، ساخت و مونتاژ قطعات کابینهای فلزی در ورقکاری، به ترتیب شامل مراحل زیر میباشد:
مدلسازی سه بعدی در محیط شیت متال نرم افزارSolid Works
اولین قدم جهت تولید یک قطعه و جعبه سازی، طراحی سه بعدی آن به کمک نرمافزارهای مدلسازی و طراحی مجموعه سازی است. مهندسان و طراحان صنعتی به کمک نرم افزار پیشرفته Solidworks، می توانند طرح اولیه دوبعدی قطعه مورد نظر (sketch) را ایجاد کنند. نهایتا با ایجاد دستورات مدنظر در محیط sheet metal مدل سه بعدی بذنه فلزی به دست می آید و آماده مرحله تولید میگردد.
برشکاری
مرحله بعد جهت آماده سازی و تولید بدنه فلزی دستگاه، برشکاری ورق فلزی در ابعاد مناسب و جداسازی آنها است. برای انجام فرایند برش ورق های فلزی در خدمات ورقکاری، روش های مختلفی وجود دارد که در ادامه به معرفی هریک می پردازیم:
برش پانچ CNC
با استفاده از دستگاه پانچ CNC، به راحتی میتوان با دادن طرح ایجاد شده توسط نرم افزار طراحی مجموعه سازی را به دستگاه برش انتقال داد. سپس برشکاری و خدمات پانچ CNC با ابعاد دلخواه را روی ورق فلزی انجام داد. دقت دستگاه پانچ، به دلیل کنترل عددی دستگاه بسیار بالا بوده و محدودیتی از نظر جنس، پیچیدگی شکل برش و ضخامت ورق فلزی در فرآیند خدمات ورقکاری نخواهد داشت.
خدمات پانچ CNC الیما
برش لیزری فلزات CNC
عملکرد دستگاه خدمات برش لیزری CNC، بدین گونه است که ابتدا اشعه لیزری از لنز دستگاه بر روی ورق فلزی تابیده میشود. در مرحله بعد، پرتوی لیزری با استفاده از میزان قدرتی که برای آن تعریف شده، ورق را تحت برش قرار می‌دهد. در پایان عملیات، ورقهای برش خورده به وسیله گاز با فشار بالا از روی جسم برداشته می شوند و سطح صاف و صیقلی قطعه اصلی باقی می ماند.
خمکاری CNC توسط پرس برک
یکی از مراحل از فرایند جعبه سازی فلزی به کمک ورقکاری، خمکاری CNC است. برای این منظور، با تغییر شکل ورق فلزی حول محور معین، میتوان به طور همزمان تعدادی خم ایجاد نمود. دستگاه CNC پرس برک (brake press) از جمله دستگاه¬های پرکاربرد صنعتی است که با تولید نیروی فشاری مورد نیاز، قادر به خمکاری ورق های فلزی است. در این دستگاه، ورق فلزی با قرارگیری روی قطعه‌ی توخالی به نام ماتریس، تحت اعمال نیروی فشاری توسط سنبه یا پانچ قرار می‌گیرد و فرایند خمکاری در ورق انجام می شود. بسته به نوع ورق، زاویه خم و شکل ظاهری مدنظر، نوع پانچ، سمبه و ابزارهای مورد نیاز در خمکاری به کمک دستگاه پرس برک، متغیر خواهد بود.
خدمات خمکاری و برشکاری الیما ساخت بدنه فلزی نمای فلزی لیزر کات
جوشکاری
در این مرحله از فرایند تولید کابین فلزی، برای اتصال قطعات در ورقکاری، از حرارت برای ذوب بخشی از فلز و تلاقی آن با بخش دیگر، استفاده میشود. در مرحله جوشکاری، بخشی از ورق فلزی با یک بخش دیگر با کمک یک پرکننده ادغام می شوند تا شکل نهایی قطعه مورد نظر حاصل شود. روش های متنوعی برای جوشکاری وجود دارد که در ادامه به پرکاربردترین آنها در ورقکاری می پردازیم.
جوش CO2
در عملیات جوشکاری CO2، از قوس الکتریکی با لایه محافظ گاز کربن دی اکسید جهت ایجاد اتصال بین قطعات استفاده میشود. در این نوع از جوشکاری، به جای الکترود از سیم جوش استفاده می شود که با توجه به جنس ورق فلزی، نوع آن متفاوت است. نفوذ بالای جوش، اکسیداسیون پایین، صرفه اقتصادی و قابلیت جوشکاری بدون کپسول، از جمله مزایای استفاده از این روش از جوشکاری می باشد.
جوش آرگون (TIG)
در روش جوشکاری آرگون، از الکترودی با جنس تنگستن برای ایجاد قوس الکتریکی وچسباندن ورقهای فلزی به یکدیگر استفاده می شود. الکترود در فرایند جوشکاری صرفا جهت ایجاد قوس الکتریکی است و خود الکترود مصرف نمی شود. در این روش از سیم جوش به عنوان پرکننده استفاده می¬شود و گاز خنثی، هوا را از قسمت تحت عملیات بیرون می راند. درنتیجه، از اکسیداسیون الکترود ممانعت به عمل می آید. بایستی دقت داشت که در خدمات جوشکاری، فیلر یا سیم جوش براساس جنس قطعات فلزی انتخاب میشود.
پرداختکاری و عملیات نهایی
معمولا زبری ها و ناهمواری هایی در سطوح بدنه فلزی دستگاه ساخته شده در فرایند ورقکاری وجود دارد که باید برطرف شود. پرداخت یا تکمیل‌کاری فلز، شامل مجموعه عملیاتی است که برای برطرف نمودن این مشکلات و نواقص انجام میشود. در این مرحله، قطعه فلزی برای مرحله رنگ‌کاری مهیا می شود. انواع مختلفی از فرآیندهای پرداخت فلز شامل سند بلاست، پولیش، آبکاری، چسب نمد، اسکاچ پرداختکاری، سنگزنی، پوشش پودری و پرداخت با نمد و… وجود دارد. هر یک از این روش ها برای اهداف وکاربردهای خاصی مورد استفاده قرار می¬گیرند.
رنگ الکترواستاتیک
پس از انجام مراحل جوشکاری و پرداخت، قطعه فلزی برای عملیات رنگ¬کاری آماده می¬شود. رنگ الکترواستاتیک و یا رنگ کوره ای، نوعی رنگ صنعتی است که در آن، رنگدانه¬های پودری به واسطه فرایندهای الکتروشیمیایی و با ایجاد بار الکتریکی مخالف فلز، روی سطح فلز می نشینند. در این روش، ذرات پودری، از انتهای نازل تفنگ دستگاه، اسپری می¬شوند که برای تامین این نیرو، از یک کمپرسور استفاده می شود. این روش، به دلیل به همراه نداشتن آثار زیست محیطی فوق مخرب، پوشش دهی و راندمان بالا، از بهترین روش های رنگ آمیزی در صنایع فلزکاری و خدمات ورقکاری می باشد. امروزه طیف وسیع و متنوعی از رنگ های الکترواستاتیک وجود دارد که باعث گسترش کاربرد این روش در صنعت شده است.
مونتاژ و نصب اتصالات
با آماده سازی قطعات فلزی با روش هایی که شرح داده شد، اجزای متفاوت حاصل از ورقکاری، با کمک اتصال‌دهنده‌ها، مونتاژ می گردند. در این مرحله، با استفاده از اتصال دهنده های مختلف از جمله مهره پرچ و پیچ جوش، بین اجزای مختلف جعبه فلزی اتصال برقرار می گردد. مهره پرچ، اتصال دهنده ای است که خاصیت پرچ شدن دارد و برای اتصال پیچ در ورق های فلزی با ضخامت کم استفاده می شود و خاصیت رزوه با طول بیشتر را امکان پذیر می سازد. فرایند مونتاژ، مرحله پایانی از یک عملیات تولید جعبه فلزی است و در طی آن باکس فلزی، به فرم نهایی آماده می شود.
کاربردهای جعبه سازی فلزی
تا اینجا با مراحل و فرایندهای مختلف ورقکاری در صنعت تولید جعبه سازی فلزی آشنا شدیم. همانگونه که بیان گردید، پس از طراحی شکل سه بعدی به کمک نرم افزارهای مهندسی، بدنه فلزی دستگاه، با فرایندهای مذکور ورقکاری ساخته می شود. از جمله کاربردهای خدمات مجموعه سازی فلزی الیما، میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
-صنایع داروسازی و بیمارستانی جهت نگهداری داروها و …
– ساخت بدنه و کابین فلزی دستگاه های پزشکی، دندانپزشکی و لیزر
– تجهیزات و دستگاه های صنعتی کارخانه¬ها
-بدنه خودرو
-بدنه و بال هواپیماها و صنایع دفاعی
-بدنه دستگاههای صنایع مختلف غذایی و…
-آسانسورها
-گاوصندوق ها
امروزه، در کشورهاي صنعتي و پیشرفته، تلاش می شود تا فاصله مرحله طراحي صنعتي بدنه فلزی دستگاه تا ساخت باکس و بدنه فلزی به حداقل برسد. به این منظور، شرکت های تولیدی و خدمات جعبه سازی و مجموعه سازی فلزی مانند الیما، می کوشند تا با استفاده از روش های نوین و ابزارهای پیشرفته تر، کیفیت تولید را افزایش و ارتقا دهند.