Leimaus on monien valmistajien käyttämä tuotteiden valmistusprosessi. Se muotoilee ohutlevystä erilaisia osia yhdenmukaisella tavalla. Se tarjoaa valmistajalle erittäin tarkan keinon hallita tuotantoprosessia ja sitä käytetään laajalti teollisen tuotannon eri alueilla monien saatavilla olevien vaihtoehtojen ansiosta.
Tämä monipuolisuus tarkoittaa, että valmistajilla on paljon tietoa eri leimausmenetelmistä, joten on täysin järkevää tehdä yhteistyötä kokeneen materiaalitoimittajan kanssa. Metallien, kuten alumiinin tai ruostumattoman teräksen, kanssa työskenneltäessä on tärkeää ymmärtää seoksen käyttötarkoitus kussakin prosessissa, ja sama pätee leimaukseen.
Kaksi yleistä leimausmenetelmää ovat progressiivinen leimaus ja siirtoleimaus.
Mitä leimaaminen on?
Leimaus on prosessi, jossa litteä metallilevy asetetaan lävistyspuristimelle. Lähtömateriaali voi olla aihio tai kela. Metalli muotoillaan sitten haluttuun muotoon leimausmuottia käyttäen. Levylle voidaan käyttää monia erilaisia leimausmenetelmiä, kuten lävistys, meisto, kohokuviointi, taivutus, laippaus, rei'itys ja kohokuviointi.
Joissakin tapauksissa leimaussykli suoritetaan vain kerran, mikä riittää valmiin muodon luomiseen. Toisissa tapauksissa leimausprosessi voi tapahtua useissa vaiheissa. Prosessi suoritetaan tyypillisesti kylmälle pellille käyttämällä tarkkuuskoneistettuja muotteja, jotka on valmistettu korkean suorituskyvyn omaavasta työkaluteräksestä leimausprosessin tasaisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.
Yksinkertainen metallinmuovaus on tuhansia vuosia vanhaa, ja alun perin se tehtiin käsin vasaralla, naskalilla tai muilla vastaavilla työkaluilla. Teollistumisen ja automatisaation myötä leimausprosessit ovat ajan myötä monimutkaistuneet ja monipuolistuneet, ja vaihtoehtoja on runsaasti.
Mikä on progressiivinen leimaus?
Suosittu leimausmenetelmä tunnetaan nimellä progressiivinen muottileimaus, jossa käytetään useita leimausoperaatioita yhdessä lineaarisessa prosessissa. Metalli syötetään järjestelmällä, joka työntää sitä eteenpäin kunkin aseman läpi, jossa jokainen tarvittava operaatio suoritetaan askel askeleelta, kunnes osa on valmis. Viimeinen vaihe on yleensä leikkausoperaatio, jossa työkappale erotetaan muusta materiaalista. Keloja käytetään usein raaka-aineena progressiivisissa leimausoperaatioissa, koska niitä käytetään tyypillisesti suurtuotannossa.
Progressiiviset leimausoperaatiot voivat olla monimutkaisia prosesseja, joihin kuuluu useita vaiheita ennen niiden valmistumista. On erittäin tärkeää siirtää levyä tarkasti, yleensä muutaman tuhannesosan tuuman tarkkuudella. Koneeseen on lisätty kartiomaiset ohjaimet, jotka yhdessä levyyn aiemmin lävistettyjen reikien kanssa varmistavat oikean kohdistuksen syötön aikana.
Mitä enemmän asemia on mukana, sitä kalliimpi ja aikaa vievämpi prosessi on. Taloudellisista syistä on suositeltavaa suunnitella mahdollisimman vähän progressiivisia muotteja. On tärkeää huomata, että kun ominaisuudet ovat lähellä toisiaan, lävistimelle ei välttämättä jää riittävästi tilaa. Ongelmia syntyy myös, jos leikkaukset ja ulkonemat ovat liian kapeita. Useimmat näistä ongelmista ratkaistaan ja kompensoidaan käyttämällä CAD-ohjelmistoa (tietokoneavusteinen suunnittelu) osa- ja muottisuunnittelussa.
Esimerkkejä progressiivisten muottien käyttösovelluksista ovat juomatölkkien kannet, urheiluvälineet, autojen korin osat, ilmailu- ja avaruuskomponentit, kulutuselektroniikka, elintarvikepakkaukset ja paljon muuta.
Mikä on siirtoleimaus?
Siirtomuottileimaus on samankaltainen kuin progressiivinen leimaus, paitsi että työkappale siirretään fyysisesti asemalta toiselle jatkuvan etenemisen sijaan. Tätä menetelmää suositellaan monimutkaisiin puristusoperaatioihin, joihin liittyy useita monimutkaisia vaiheita. Automaattisia siirtojärjestelmiä käytetään osien siirtämiseen työasemien välillä ja kokoonpanojen pitämiseen paikoillaan käytön aikana.
Kunkin muotin tehtävänä on muotoilla osaa tietyllä tavalla, kunnes se saavuttaa lopulliset mitat. Moniasemaiset lävistyspuristimet mahdollistavat useiden työkalujen samanaikaisen käytön yhdessä koneessa. Itse asiassa joka kerta, kun puristin sammutetaan työkappaleen kulkiessa sen läpi, kaikki työkalut toimivat samanaikaisesti. Nykyaikaisen automaation ansiosta moniasemaiset puristimet voivat nyt suorittaa toimintoja, jotka aiemmin saattoivat sisältää useita eri toimintoja yhdessä puristimessa.
Monimutkaisuutensa vuoksi siirtomeistit toimivat tyypillisesti hitaammin kuin progressiiviset muottijärjestelmät. Monimutkaisten osien kohdalla kaikkien vaiheiden sisällyttäminen yhteen prosessiin voi kuitenkin nopeuttaa koko tuotantoprosessia.
Siirtomuottijärjestelmiä käytetään tyypillisesti suurempien osien kuin progressiiviseen muottileimausprosessiin soveltuvien osien, kuten rungon, kuoren ja rakenneosien, työstämiseen. Sitä esiintyy tyypillisesti teollisuudenaloilla, jotka käyttävät progressiivisia muottileimaustekniikoita.
Kuinka valita kaksi prosessia
Näiden kahden välillä valinta riippuu yleensä kyseisestä sovelluksesta. Huomioitavia tekijöitä ovat mm. osien monimutkaisuus, koko ja lukumäärä. Progressiivinen muottileimaus on ihanteellinen menetelmä, kun käsitellään suuria määriä pieniä osia lyhyessä ajassa. Mitä suurempia ja monimutkaisempia osia on kyseessä, sitä todennäköisemmin tarvitaan siirtomuottileimausta. Progressiivinen muottileimaus on nopeaa ja taloudellista, kun taas siirtomuottileimaus tarjoaa enemmän monipuolisuutta ja vaihtelua.
Progressiivisessa leimauksessa on muutamia muitakin haittoja, jotka valmistajien on oltava tietoisia. Progressiivinen leimaus vaatii tyypillisesti enemmän raaka-ainetta. Työkalut ovat myös kalliimpia. Niitä ei myöskään voida käyttää toimintoihin, jotka vaativat osien poistumista prosessista. Tämä tarkoittaa, että joissakin toiminnoissa, kuten puristamisessa, kaveerauksessa, laipan puristamisessa, kierteiden valssauksessa tai rotaatioleimauksessa, parempi vaihtoehto on leimaus siirtoleikkurilla.
Julkaisun aika: 25. elokuuta 2023