Ștanțe metalice 0,2 - 3 mm

La prelucrarea oțelurilor microaliate în conformitate cu DIN EN 10025 în ștanțarea progresivă a matrițelor, obținem clase IT în conformitate cu ISO 2768-m într-o medie industrială, în timp ce dimensiunile funcționale pot fi limitate mecanic la ±0,02 mm prin intermediul treptelor de calibrare. Returul elastic al materialului acționează ca o limită fizică care, dacă nu este respectată, conduce la abateri dimensionale în afara intervalului de toleranță. Protejăm aceste limite înguste cu ajutorul unor senzori integrați în matriță pentru a garanta precizia dimensională pentru prelucrarea ulterioară automată.

În timpul ștanțării în bandă a componentelor fabricate din tablă laminată la rece (DIN EN 10130), densitatea dislocațiilor în rețeaua cristalină duce la o creștere semnificativă a rezistenței la curgere în zonele de formare. Deși acest efect mecanic stabilizează componenta, el reduce alungirea reziduală la rupere în așa măsură încât pot apărea microfisuri în timpul operațiunilor de îndoire ulterioare. Prin urmare, pentru a evita fisurile de margine în geometrii complexe, gradele de deformare trebuie menținute sub curba limită de deformare specifică materialului.

O eroare nepermisă este planeitatea insuficientă a componentelor metalice ștanțate, care induce tensiuni mecanice atunci când sunt înșurubate pe PCB. Aceste tensiuni conduc termomecanic la ruperea îmbinărilor de lipire (oboseala îmbinărilor de lipire) în timpul schimbărilor de sarcină, ceea ce duce la defectarea totală a componentelor electronice. Karl Naumann GmbH utilizează procese de îndreptare în cadrul lanțului de procese validat pentru a preveni acest lucru, pentru a menține planeitatea în limitele a câteva sutimi de milimetru.

Ștanțările metalice cu o bavură definită sunt esențiale, deoarece proeminența necontrolată a materialului în timpul sudării cu laser duce la formarea de bălți de sudură instabile și pori. Din punct de vedere mecanic, bavura împiedică, de asemenea, un contact fără goluri între partenerii de îmbinare, ceea ce reduce drastic rezistența cordonului de sudură. Prin urmare, definim o înălțime maximă a bavurii de 10 % din grosimea materialului pentru componentele critice, pentru a garanta siguranța îmbinării sudate.

Pe măsură ce grosimea foii crește, rezistența la forfecare a materialului crește, ceea ce duce la o uzură mai mare a marginilor de tăiere atunci când pumnul pătrunde. Această abraziune mecanică mărește distanța efectivă de tăiere, ceea ce crește progresiv formarea de bavuri și lasă calitatea definită a muchiei. Pentru a proteja durata de viață, folosim scule din carbură cu strat de acoperire care întârzie acest efect și stabilizează capacitatea procesului la viteze de cursă ridicate.

Procesul de forfecare provoacă deformări plastice severe și tensiuni reziduale în zona marginilor, care deteriorează microstructura la microscop. Din punct de vedere mecanic, aceste zone perturbate acționează ca inițiatori de fisuri de oboseală sub sarcină dinamică, ceea ce reduce semnificativ durata de viață a ansamblurilor rezistente la oboseală. Acoperirea electrolitică sau reducerea termică a tensiunilor poate fi necesară în acest caz, dacă sarcina pe margine atinge limitele tehnice ale materialului.

Utilizăm măsurarea optică 3D pentru a verifica piesele metalice ștanțate cu precizie, deoarece măsurătorile tactile pot duce la deformarea plastică a obiectului de măsurare în cazul structurilor delicate. Evaluarea optică permite înregistrarea simultană a contururilor complexe și a modelelor de găuri cu o precizie de ordinul micrometrilor cu o singură cifră. Fără această referință de măsurare, erorile sistematice ale sculelor în producția la scară largă nu pot fi recunoscute în timp util.

Protecția este asigurată de piese metalice perforate cu poziții reproductibile ale orificiilor, care sunt forțate mecanic în poziție de pini de regăsire fixați în ansamblul sculei. Pe partea de software, un SPC monitorizează distribuția statistică a dimensiunilor poziției în timpul producției pentru a detecta tendințele de uzură a sculei într-un stadiu incipient. O valoare Cpk mai mică de 1,33 duce la oprirea imediată a producției pentru a asigura conformitatea pieselor perforate.

Prezentarea unei piese metalice ștanțate cu un raport de testare a eșantionului inițial, care documentează toate dimensiunile funcționale și caracteristicile materialului în conformitate cu standardul VDA, este obligatorie pentru achiziție. Această validare garantează că producția de serie respectă specificațiile mecanice și chimice ale proiectului. Karl Naumann GmbH recomandă, de asemenea, definirea curățeniei componentelor pentru a exclude daunele consecutive în modulele de asamblare automată.

Aliajele de cupru sau oțelurile tratate la suprafață sunt utilizate în principal pentru aplicații electrice, care sunt modelate în structuri complexe de conductoare prin ștanțare de precizie. Din punct de vedere mecanic, aceste materiale trebuie să aibă o capacitate ridicată de îndoire, în timp ce din punct de vedere electric se obține o rezistență minimă la contact prin suprafețe de contact netede. Materialele cu conductivitate scăzută sau cu o tendință ridicată de oxidare nu sunt adecvate pentru ștanțarea metalelor pentru conexiuni de contact și de împământare, deoarece conduc la defecțiuni termice.

Proiectarea se bazează pe definirea grosimii reziduale a bazei și a formei gulerului, pentru a crea o conexiune etanșă la gaze și la formă în timpul nituirii și clincherului. Materialul este extrudat mecanic la rece, astfel încât rezistența îmbinării depinde în mod direct de ductilitatea materialului de bază. Întărirea excesivă în timpul preperforării duce la fracturarea fragilă a punctului de strângere, ceea ce pune în pericol siguranța electrică a ansamblului.

Un defect critic este reprezentat de orice fulgi sau bavuri rămase pe componentele metalice ștanțate, care se desprind mecanic în condiții de tensiune înaltă și distanțe de creepage. Din punct de vedere electric, acest lucru are ca rezultat o cale de ionizare care duce la arc electric și la distrugerea sistemului. Prin urmare, finisarea în masă este obligatorie pentru toate piesele sub tensiune pentru a garanta o suprafață fără bavuri.

La fabricarea pieselor metalice ștanțate cu perforații multiple, forța mare de perforare provoacă tensiuni reziduale localizate în materialul rămas al benzii. Din punct de vedere termic, aceste tensiuni conduc la deformări plastice (deformare) în timpul acoperirii ulterioare cu pulbere sau în timpul funcționării sub sarcină. Karl Naumann GmbH optimizează secvența de perforare în materialul compozit ulterior pentru a omogeniza distribuția tensiunilor și a menține planeitatea.

Un finisaj de suprafață precum galvanizarea sau nichelarea protejează chimic materialul de bază împotriva coroziunii și reduce mecanic uzura la punctele de contact. Dacă această protecție lipsește, oxidarea duce la creșterea rezistenței la contact și, astfel, la supraîncălzirea pieselor metalice ștanțate și îndoite. Pentru ansambluri durabile, grosimea stratului de acoperire trebuie să fie proiectată în conformitate cu standardele DIN, astfel încât să poată rezista la numărul specificat de cicluri de îmbinare fără a expune materialul de bază.

Evaluarea se realizează prin analizarea dispersiei dimensiunilor funcționale, cum ar fi forța de arc a lamelelor de contact, care depinde în mod direct de precizia dimensională a unghiului de îndoire. Din punct de vedere mecanic, capacitatea procesului este corelată cu consistența materiei prime și cu temperatura matriței. Piesele metalice ștanțate pentru SPC și capacitatea procesului necesită o achiziție de date fără întreruperi, deoarece procesele instabile conduc la rate ridicate de eșecuri în asamblarea finală.

Reziduurile de uleiuri de perforare sau abraziunea metalică au un efect de degradare chimică asupra izolatorilor din plastic sau conduc la curenți electrici de scurgere. Curățenia definită a componentelor este obținută prin curățare cu ultrasunete în mai multe etape pentru a asigura respectarea rezistențelor de izolare. Piesele metalice ștanțate cu tratament de suprafață trebuie să fie curățate fără reziduuri înainte de procesul de acoperire pentru a garanta rezistența adezivă a acoperirii.

Departamentul tehnic de achiziții trebuie să specifice piesele metalice ștanțate cu un plan de testare prin eșantionare care să includă nu numai dimensiunile, ci și calitatea suprafeței și compoziția chimică (conformitate RoHS). Karl Naumann GmbH furnizează piese metalice ștanțate cu un protocol de testare pentru a asigura integrarea în carcase electronice complexe. Un criteriu de excludere pentru furnizori este lipsa trasabilității certificate a materialelor primare.

Achizițiile necesită o piesă metalică ștanțată cu un lanț de proces validat, care este documentat printr-un raport de testare a piesei metalice ștanțate pentru fiecare lot. Acesta include analiza chimică a materiei prime și documentarea tuturor dimensiunilor critice. Karl Naumann GmbH se asigură că toate piesele metalice ștanțate furnizate sunt conforme cu cerințele stricte de reglementare ale MDR (Regulamentul privind dispozitivele medicale).

O bavură rămasă pe piesele de tablă perforate pentru sistemele de ventilație creează fluxuri turbulente direct la marginea componentei. Din punct de vedere mecanic, acest lucru crește rezistența la curgere și duce la o creștere măsurabilă a emisiilor de zgomot. Prin urmare, utilizăm metode de prelucrare a marginilor, cum ar fi periajul sau șlefuirea vibratorie, pentru a furniza piese metalice ștanțate cu margini debavurate care optimizează eficiența întregului sistem.

Componentele metalice perforate pentru aplicații HVAC sunt adesea realizate din oțel galvanizat sau aluminiu și pasivate suplimentar pentru a rezista chimic la umiditatea ridicată. Din punct de vedere mecanic, stratul de zinc acționează ca un anod sacrificial pentru a proteja materialul de bază de formarea ruginii la marginile tăiate (protecția marginilor). Fără acest tratament de suprafață, formarea constantă de condens duce la oboseala materialului și la defectarea integrității structurale.

Prin perforarea găurilor, materialul din marginea găurii este călit, ceea ce crește masiv duritatea locală. Din punct de vedere mecanic, acest lucru duce la o creștere a cuplului de inserție și la riscul de rupere a șuruburilor atunci când se utilizează șuruburi autofiletante. Pentru a evita acest efect, diametrul găurii trebuie ajustat corespunzător pentru materialele dure sau rotunjirea marginii trebuie optimizată pentru a limita forța de asamblare.

Evaluarea se bazează pe stabilitatea pe termen lung a toleranțelor de formă și de poziție la viteze de cursă mari în ștanțarea progresivă a matrițelor. Din punct de vedere mecanic, uzura pumnelor de tăiere este monitorizată prin măsurarea continuă a înălțimii bavurilor și a geometriei găurilor. Piesele metalice ștanțate pentru SPC și capacitatea procesului necesită achiziția automată a datelor, deoarece măsurătorile manuale nu oferă certitudinea statistică necesară pentru cantități de ordinul milioanelor.

La perforarea aluminiului, tendința ridicată de aderență a materialului duce adesea la sudarea materialului pe perforator, care rupe mecanic zona marginii. Acest efect duce la o rugozitate crescută a marginii tăiate și reduce precizia ajustării. Karl Naumann GmbH utilizează lubrifianți și acoperiri speciale pentru a menține netedă zona marginii și a asigura stabilitatea procesului.

Acestea sunt fixate cu ajutorul unor piese metalice perforate cu poziții reproductibile ale orificiilor, care sunt fixate în matriță prin intermediul unei perforări precise cu bandă. Din punct de vedere mecanic, acest lucru permite mașinilor automate de asamblare să prindă și să poziționeze componentele cu precizie. Abaterile duc la oprirea liniei de asamblare, motiv pentru care Karl Naumann GmbH integrează o inspecție 100% a caracteristicilor critice utilizând măsurători optice 3D.

Pentru elemente de fixare cum ar fi șaibe sau șaibe de blocare, sunt necesare ștanțe metalice cu o precizie ridicată de repetare în zona diametrului interior și o planeitate de ± 0,05 mm. Din punct de vedere mecanic, o suprafață de contact neuniformă conduce la forțe de preîncărcare inegale în conexiunea cu șurub, ceea ce pune în pericol siguranța acesteia. Obținem aceste precizii prin ștanțare de precizie, în care intervalul limită tehnic este definit de grosimea tablei în raport cu diametrul orificiului.

Proiectarea ia în considerare proprietățile de curgere ale materialului pentru a crea o adâncitură optimă fără separarea materialului în timpul procesului de strângere. Din punct de vedere mecanic, rezistența îmbinării este determinată de geometria piesei ștanțate și îndoite și de grosimea reziduală a bazei. O proiectare imprecisă duce la cedarea îmbinării sub forța de forfecare, motiv pentru care fabricăm ștanțe metalice în conformitate cu desenele cu parametri de formare validați.

Pentru a preveni reacțiile electrochimice între metale diferite, piesele metalice ștanțate primesc un tratament de suprafață, cum ar fi galvanizarea, nichelarea sau acoperirea cu fulgi de zinc. Din punct de vedere chimic, acoperirea acționează ca o barieră care împiedică fluxul de electroni și, astfel, distrugerea metalului mai puțin nobil. Dacă această protecție lipsește, coroziunea duce la slăbirea fixării și la pierderea siguranței ansamblului.

Elementele elastice sunt supuse unor variații constante de sarcină, în urma cărora microfisurile din zona marginilor datorate întăririi în timpul perforării reduc masiv rezistența la oboseală. Din punct de vedere mecanic, acest lucru duce la ruperea arcului după câteva cicluri (cedare la oboseală). Pentru a evita aceste defecțiuni, Karl Naumann GmbH utilizează piese metalice ștanțate cu o zonă de margine controlată, în care marginile tăiate sunt eliberate de vârfurile de tensiune prin șlefuire vibratorie sau electropolizare.

Un defect critic este utilizarea pieselor de tablă perforate cu defecte de rulare sau fisuri în materialul de bază, care sunt mărite de șocul de perforare. Din punct de vedere mecanic, componenta se rupe fragil sub sarcină de-a lungul acestor defecte, ceea ce poate duce la prăbușirea structurilor. Asigurăm calitatea prin ștanțare metalică cu trasabilitate documentată și testare cu ultrasunete a materialului primar.

În cazul tablelor groase (de până la 3 mm și peste), forțele enorme de tăiere duc la deformarea plastică a marginii înainte de procesul efectiv de forfecare. Din punct de vedere mecanic, acest lucru duce la creșterea formării de bavuri, care afectează potrivirea pieselor metalice ștanțate pentru conexiunile cu șuruburi. Minimizăm această bavură prin geometrii de tăiere optimizate și cicluri regulate de întreținere a sculelor în cadrul lanțului de procese validat.

Acest lucru este asigurat prin monitorizarea preciziei dimensionale a trecerilor prin filet și a deschiderilor utilizând SPC în procesul de serie. Din punct de vedere mecanic, stabilitatea procesului este corelată cu rezistența la uzură a perforatoarelor și cu consistența durității materialului. Ștanțările metalice pentru dispozitivele de testare și măsurare permit validarea rapidă pentru a evita costurile ridicate de rebut în producția la scară largă.

EMPB este dovada tehnică că toate caracteristicile de siguranță, cum ar fi duritatea, rezistența la tracțiune și geometria, îndeplinesc specificațiile. Din punct de vedere mecanic, aceasta garantează fiabilitatea elementelor de fixare utilizate. Fără această piesă metalică ștanțată cu un raport de testare a eșantionului inițial, există un risc de răspundere incalculabil pentru distribuitorul ansamblului.

Acest lucru este garantat de o inspecție 100 % cu ajutorul ștanțelor metalice pentru inspecție optică 3D, care respinge piesele defecte înainte de ambalare. Din punct de vedere mecanic, acest lucru permite utilizarea în mașini automate de asamblare de mare viteză, fără blocaje sau deplasări greșite. Karl Naumann GmbH integrează aceste sisteme direct în linia de producție pentru a garanta o disponibilitate maximă pentru client.

În mecanica de precizie, fabricăm ștanțe metalice de precizie cu toleranțe de ±0,002 mm pentru a asigura funcționarea cu frecare redusă a angrenajelor și pârghiilor. Din punct de vedere mecanic, procesul de ștanțare de precizie realizează o tăiere netedă pe întreaga grosime a materialului, ceea ce permite montarea directă a arborilor fără reprelucrare. O limită tehnică aici este rugozitatea suprafeței marginii, care trebuie să fie sub Ra 0,2 pentru a evita pierderile prin frecare.

Ștanțările metalice cu tratament de suprafață sunt adesea electropolite, pasivate sau nichelate/dorate cu metale prețioase în industria ceasurilor. Din punct de vedere chimic, acest lucru protejează împotriva oxidării, în timp ce mecanic se obține un aspect impecabil și coeficienți de frecare minimali. Zgârieturile sau semnele de pe suprafețele vizibile sunt un criteriu de excludere pentru mișcările de înaltă calitate, motiv pentru care Karl Naumann GmbH utilizează acoperiri speciale pentru scule.

Procesul de ștanțare determină întărirea locală a structurii pârghiilor și arcurilor mici, ceea ce modifică mecanic modulul lor de elasticitate. Acest lucru nu poate fi compensat în software-ul regulatoarelor de viteză și conduce la abateri de viteză în ceas. Pentru a evita acest efect, piesele metalice ștanțate cu o zonă de margine controlată trebuie adesea supuse unui tratament termic după ștanțare pentru a omogeniza structura.

Un defect critic este curățarea insuficientă a componentelor, prin care particule metalice microscopice sau reziduuri de ulei blochează mecanica fină. Din punct de vedere mecanic, astfel de corpuri străine duc la oprirea instalației sau la creșterea uzurii. Garantăm piese metalice ștanțate cu un lanț de procese validat care include curățarea în mai multe etape în calitate de cameră curată pentru a exclude aceste defecțiuni.

Plăcile de ceas acționează ca bază pentru toate piesele mobile, prin care coaxialitatea punctelor de sprijin determină mecanic comportamentul ratei. Orice abatere în piesele metalice ștanțate cu o poziție reproductibilă a găurii duce la blocarea trenurilor de transmisie. Asigurăm această precizie prin utilizarea de scule din carbură în ștanțarea progresivă, care compensează dilatarea termică în timpul producției în serie.

Chiar și cele mai mici bavuri de pe piesele metalice ștanțate cu precizie împiedică suprapunerea exactă a plăcilor și a punților. Din punct de vedere mecanic, bavurile duc la alinierea greșită a arborilor, ceea ce scurtează drastic durata de viață a mișcării. Karl Naumann GmbH se bazează pe ștanțarea de precizie cu un spațiu de tăiere minim pentru a reduce fizic formarea bavurilor sub limita perceptibilă.

Evaluarea se realizează prin analizarea stabilității dimensionale a celor mai mici elemente geometrice sub microscopul de măsurare. Din punct de vedere mecanic, stabilitatea este corelată cu grosimea constantă a materialului din oțelul de bandă și cu precizia ghidajului benzii. Piesele metalice ștanțate pentru SPC și capacitatea procesului necesită un control de 100 % al caracteristicilor critice în această industrie, deoarece toleranța la eroare este zero.

La ștanțarea acestor aliaje, se produce o deformare locală puternică a microstructurii, ceea ce duce la rezultate inegale în procesele de gravură ulterioare. Din punct de vedere mecanic, zona marginilor devine fragilă, ceea ce poate duce la rupere în cazul arcurilor fine. Optimizăm prelucrarea marginilor prin rotunjirea marginilor în domeniul micro pentru a menține integritatea mecanică a pieselor metalice ștanțate în conformitate cu desenul.

În industria bunurilor de lux, dovada originii și calității materialelor este o parte esențială a identității mărcii și a responsabilității produsului. Trasabilitatea documentată garantează că au fost prelucrate numai aliaje certificate fără impurități. Karl Naumann GmbH furnizează aceste date în întregime pentru a îndeplini standardele ridicate de calitate ale producătorilor de ceasuri.

Protecția este asigurată prin ștanțarea pieselor metalice pentru inspecția optică 2D, care sunt integrate în mașina de preluare și plasare sau validate în prealabil în departamentul QA. Din punct de vedere mecanic, acest lucru permite ca piesele să fie transferate către roboții de asamblare fără erori. Un risc tehnic în acest caz este încărcarea electrostatică a celor mai mici piese, pe care o neutralizăm în lanțul de proces folosind secțiuni de descărcare adecvate.