文/Andreas Hellriegel·阿庫機械制造有限公司
譯/韋丹丹,華健韻·阿庫矯平設備(昆山)有限公司
對于現(xiàn)代鈑金加工企業(yè)而言,鈑金邊角的去毛刺處理是可靠生產(chǎn)和高質(zhì)鈑金件加工的必要工序,去毛刺機能夠可靠地去除殘留在零件上的毛刺,保證鈑金加工工藝鏈中后續(xù)加工的順暢進行。
不同的鈑金切割工藝會形成不同種類的毛刺,最常見的火焰切割方式就不可避免地會在零件上形成毛刺?;鹧媲懈钔瓿珊?,切割件上會附著熔渣和殘渣,鈑金件邊緣的殘渣尚可用手工器具相對容易地去除掉,而牢固附著在表面和邊緣的熔渣則令鈑金件失去光潔,必須使用合適的去毛刺機才能徹底去除。除了附著的殘渣和毛刺以外,近乎所有其他切割方式都會留下鋒利的邊角,因此必須對鈑金件進行倒圓角處理。
去毛刺概念在絕大多數(shù)情況下不僅僅只限于純粹的去除毛刺。去毛刺加工過程通常是在完成了對鈑金件的倒圓角處理后才算結束。由于打磨工具也對工件表面和截面進行打磨加工(根據(jù)工藝的不同,打磨程度也會不同),因此機加工去毛刺工藝通常也會涵蓋這一功能。
鈑金件的去毛刺加工以打磨工藝為主,當今企業(yè)都依靠自動去毛刺工藝,先進的去毛刺機,例如阿庫制造的EdgeBreaker 系列(圖1),配有一個裝有砂帶的打磨輥,打磨砂帶的下面裝有軟墊層。通過在鈑金件邊角上方回轉式打磨,能夠向鈑金件邊角施加較大的壓力,去除毛刺。這項獨到的技術是專門針對去除附著牢固的毛刺而研發(fā),它配置的各種打磨工具和刷頭可以根據(jù)具體的邊角處理要求,接繼式對鈑金件進行加工。這便是先進去毛刺機理想的倒圓角加工原理。接下來我們講一下為什么倒圓角如此重要。
圖1 EdgeBreakerR 3000 去毛刺機
鈑金切割件的鋒利邊角是造成工傷的重大隱患。鋒利的邊角有可能會割傷從事操作、組裝或后續(xù)加工的工人。如果單個零件沒有經(jīng)過去毛刺加工,成品也會存在同樣的風險。當鈑金件疊放時,還會損傷彼此的表面,劃傷旁邊的零件。鈑金邊角經(jīng)過去毛刺和倒圓角處理便可以避免此類情況的出現(xiàn)。
去毛刺機不僅可以避免鈑金件的鋒利邊角造成工傷 ,還能夠同時完成對鈑金件的打磨,加工出光潔漂亮的精致表面。
各種涂層的涂覆質(zhì)量和附著性能的高低、優(yōu)劣與否,取決于鈑金件邊緣是否事先經(jīng)過內(nèi)外側的倒圓角處理。因此,鈑金件倒圓角已是去毛刺加工工藝中不可分割的組成部分。無論是粉末、鍍鋅、濕涂漆或KTL 底漆-涂層在尖銳邊角上都無法牢固附著,會出現(xiàn)涂層剝落的狀況。倒圓角后可使鈑金件邊緣的涂覆涂層均勻并具有防銹能力。建筑機械或農(nóng)機制造商更需要正確的倒圓角加工,通過去毛刺機對鈑金件邊緣進行倒圓角加工,讓成品件具備可靠的防銹能力。
經(jīng)過由氧氣作為輔助氣體的激光切割后,鈑金件邊緣的截面會出現(xiàn)氧化層,它會負面影響鈑金件的后續(xù)加工。涂覆的漆層也會與氧化層一起剝落,然后長出銹斑。另外,氧化反應也不利于焊接。鈑金件之間的氧化層甚至會導致無法取得均勻的焊接結果。嚴格地說,去除氧化層是一個獨立的工藝流程,但也可以通過特制的去毛刺工具在一定程度上去除氧化層,另一種辦法是采用噴射工藝去除。
許多鈑金加工企業(yè)已經(jīng)認識到去毛刺加工能夠提高鈑金件的質(zhì)量,便于后續(xù)加工,進而節(jié)省工時、降低成本。去毛刺后的光潔工件更容易裝配,上漆或焊接。它們可以保護加工工具免受磨損。鈑金件的毛刺特別容易損壞折邊模具和矯平輥或使它們很快磨損。因此,阿庫通過研發(fā)自己的去毛刺機,以便獲得完美無缺的矯平結果。經(jīng)過去毛刺加工的鈑金件可在后續(xù)加工中保護加工工具,節(jié)省生產(chǎn)成本。
如今,僅對鈑金件表面進行去毛刺處理往往不夠,越來越多的用戶要求給鈑金件邊緣進行倒圓角處理。接下來我們講一下如何確定合適的倒圓角量。
圓角大小取決于倒圓角的目的。代加工企業(yè)必須按照圖紙規(guī)格來加工鈑金件,一般來說,這些規(guī)格必須精確且不可更改。在生產(chǎn)圖紙中注明必須倒圓角的情況下,倒角的規(guī)格對工件的成本將產(chǎn)生相當大的影響。因此,無論是對于生產(chǎn)商本身還是對代加工企業(yè)而言,正確選擇合適的倒角量非常重要。
為確保下游加工設備(壓閘機、折彎機或矯平機等)的安全和高效使用,鈑金件必須光潔無毛刺。在折彎或矯平之前,材料若是無毛刺狀態(tài),則無需作倒圓處理,因為矯平輥通常只會被凸起的毛刺損壞,其他如車刀和銑刀也是如此。所以,無毛刺狀態(tài)的零件更適合進入后續(xù)加工。
為避免工人被劃傷,經(jīng)驗表明,只需做0.1 毫米的倒圓角量即可保障安全。即使是與鈑金件邊緣經(jīng)常接觸的乳膠手套、氣動軟管或電纜,倒圓角范圍在0.1 毫米以內(nèi)的鈑金件也不會對它們造成損壞,如圖2 所示。
圖2 加工倒角保證人員作業(yè)安全
當考慮到涂層時,影響因素就變得復雜多樣了。首先是涂層的類型(KTL、粉末、濕漆)到涂料的類型和質(zhì)量,再到設備參數(shù),例如預處理、干燥時間或烘干溫度,直至產(chǎn)品的最終放置等。以上這些因素再加上邊緣半徑,它們對防銹保護的持續(xù)時間都具有決定性的作用,因此必須通過試驗來確定合適的倒角量以延長防腐蝕保護期。當然,在試驗中所有其他影響因素必須保持不變。
根據(jù)DIN EN ISO 9227:2017 規(guī)定,“中性鹽霧試驗NSS”通常被用作測試腐蝕保護的方法。腐蝕的過程是隨著時間的推移而考慮的。另外,可以通過制作橫截面以顯示涂層的厚度變化程度,以便測量樣件的倒圓量(如需可補充測量)。這些樣件還可清楚地表明半徑的形狀對涂層厚度有影響。在不對稱倒圓角的情況下,涂層厚度在曲率最大處減小。因此可以斷定,具備均勻的半徑可以獲得理想的邊緣倒圓效果。
某些用于鋼結構或離岸建筑的產(chǎn)品,要求鈑金件的邊緣倒圓半徑為2.0 毫米或更大,如圖3 所示。但是,多數(shù)實際應用表明,只要在鈑金件上做0.5毫米的倒圓加工通常就可以獲得良好的涂料附著。由于倒圓角量以及由此產(chǎn)生的刀具成本會隨著邊緣半徑的增大而成比例地增加,因此對于用戶來說,必須找到正確的倒圓角量以保障可靠而經(jīng)濟的加工。即:滿足需要,能少盡少。
圖3 加工較大倒角
倒圓角加工是鈑金加工工藝鏈的一個重要部分。經(jīng)過去毛刺的工件擁有精美的表面,可以保證生產(chǎn)鏈進度順暢無阻。因此,倒圓角加工將為鈑金企業(yè)帶來決定性的競爭優(yōu)勢。