Blechbearbeitungsservice

Blechservice, -verarbeitung und -herstellung gibt es seit der Antike; aufgrund des derzeitigen technologischen Fortschritts hat sich die Schwierigkeit der Metallformung verringert, und der Markt ist auf einen weltweit vermarktbaren Dienstleistungswert von 14,8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2020 angewachsen, mit einem Produktwert von rund 265 Milliarden USD. Trotz der Unterbrechungen der Lieferkette im neuen Jahrzehnt wird der Markt weiterhin eine Wachstumsrate von 2,6 % aufweisen. Umso wichtiger ist es, sich an die gestiegenen Rohstoffkosten anzupassen und gleichzeitig die Produktivität der hergestellten Produkte zu erhöhen.

Die Kosten für die Blechbearbeitung lassen sich in zwei Bereiche unterteilen: Material und Fertigung. Was die Materialkosten angeht, so macht Stahl mehr als die Hälfte des für Bleche verwendeten Materials aus. Es gibt verschiedene Stahlsorten, wobei die Sorte 304 die gängigste ist, da sie ein ausgewogenes Verhältnis von Verformbarkeit und Schweißbarkeit bietet und gleichzeitig korrosionsbeständig ist. Andere Stahlsorten unterscheiden sich in ihren Eigenschaften wie Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Formbarkeit, wobei all diese und weitere Faktoren die Kosten beeinflussen.

Aluminium macht etwa ein Drittel aller Blechwerkstoffe aus. Seine Flexibilität und Kosteneffizienz machen es zu einem beliebten Material für die Fertigung, obwohl es nicht so robust ist wie Stahl. Stahl eignet sich in der Regel besser für Baumaterialien und andere Kandidaten, bei denen Festigkeit und Dichte wichtige Faktoren sind, während Aluminium für Produkte geeignet ist, bei denen Gewichtseinsparungen erforderlich sind, ohne dass die Struktur beeinträchtigt wird, wie z. B. bei Flugzeugen und Automobilen. Andere Materialien, die für Bleche verwendet werden, sind Kupfer, Messing, Titan, Kobalt, Wolfram und andere. 

Die andere entscheidende Komponente bei der Auswahl des Materials ist die Dicke, besser bekannt als Dicke. Je geringer die Dicke, desto dicker und schwerer ist das Material, was je nach Materialtyp variiert. Höhere Dicken bedeuten dünnere Bleche, die weniger kosten und besser verformbar sind. Am besten halten Sie sich an gängige Stärken, da kundenspezifische Blechstärken, die über die gängigen Stärken hinausgehen, mit höheren Kosten verbunden sind. Wenn man sich so weit wie möglich an eine Stärke hält, lassen sich die Kosten ebenfalls senken. Um herauszufinden, welches Material für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist, sollten Sie sich von einem Experten beraten lassen. Die Experten von Dassault Systemes können Ihnen Angebote für das Schneiden und Umformen von Aluminium und Stahl machen.

Die Verringerung der Komplexität ist eine einfache Faustregel bei der Konstruktion eines jeden Produkts, um die Kosten zu senken, und dieses Prinzip gilt auch für die Blechverarbeitung. Die Verwendung einfacher Biegungen im Design senkt die Kosten, wobei die Biegewinkel gleich oder größer als der Radius der Blechstärke sind. Es ist wichtig, die maximale Biegekraft und Biegezugabe zu beachten, die ein Material aushalten kann, da ein Überschreiten dieser Grenzen nicht nur die Stabilität des Produkts beeinträchtigen, sondern auch zu Materialbruch und -verschwendung führen kann. Diese Biegungen sollten einen gleichmäßigen Radius und eine einheitliche Ausrichtung haben, um zu vermeiden, dass sich das Teil während der Herstellung bewegt und neu ausgerichtet wird. Bei dickeren Dicken sollten kleine Biegungen vermieden werden, da sie schwer zu formen und ungenau sein können.

Die Vereinfachung gilt auch für die Methoden der Materialbearbeitung selbst. Die Arbeitskosten steigen jedes Mal, wenn das Blech von einer Maschine zu einer anderen bewegt wird, wenn verschiedene Faltungen, Biegungen und Schnitte vorgenommen werden und wenn ein weiterer Arbeitsschritt hinzukommt. Durch die Automatisierung des Fertigungsprozesses lassen sich nicht nur unnötige Schritte vermeiden, sondern auch Fehlerpunkte reduzieren, an denen kostspielige Fehler zu Materialverschwendung führen können.

Die Formgebung des Materials, sei es durch Biegen, Walzen, Umformen, Ausdehnen oder Stanzen, hängt von seinen Toleranzen ab. Die notwendigen engen Toleranzen sollten begrenzt werden, um die Kosten zu senken. Enge Toleranzen lassen bei manchen Konstruktionen weniger Biegungen zu und machen es erforderlich, eine Konstruktion in mehrere Teile aufzuteilen und diese zu befestigen, zu verschrauben oder zu verschweißen. Informieren Sie sich in einem Leitfaden wie diesem oder fragen Sie einen Experten, welche Toleranzen für ein bestimmtes Metall in Abhängigkeit von seiner Dicke gelten.

Die heutige CAD-Software bietet den großen Vorteil, dass sie all diese Techniken und noch mehr bei der Erstellung der ersten Entwürfe anwenden kann. Dadurch werden nicht nur die Qualität und Haltbarkeit des Endprodukts weiter optimiert, sondern auch die Herstellungskosten um 40-60 % gesenkt. Dassaults SOLIDWORKS in Kombination mit 3DEXPERIENCE Werkzeugen ermöglicht die Korrelation zwischen den Abmessungen, Faltungen, Biegungen, Schnitten und anderen Merkmalen der Blechteilkonstruktion und den Eigenschaften des geplanten Materials und der Lehre selbst. Die Software selbst ist auch in der Lage, diese Eigenschaften auf die endgültige Anwendung des Entwurfs anzuwenden, um die Zugfestigkeit, Geometrie und Funktionsfähigkeit mit anderen Materialien, Kräften und Spannungen zu beurteilen.

Viele der Werkzeuge, die zur Kostensenkung beitragen, sind bereits in SOLIDWORKS selbst integriert. Mit dem CostingManager können nicht nur die Materialkosten geschätzt werden, sondern auch die Kosten für Biegen, Schneiden, Schweißen und andere Verformungsvorgänge, die zu den Gesamtproduktionskosten führen, was eine bessere Kontrolle und Verwaltung des Gleichgewichts zwischen Konstruktion und Kosten ermöglicht. Andere Werkzeuge, mit denen zwischen gefalteten und ungefalteten Blechkonstruktionen umgeschaltet werden kann, ermöglichen eine bessere visuelle Darstellung sowie das Zeichnen und Bearbeiten von Punkten in einer Teilekonstruktion. Durch die kollaborative Fertigungsvorbereitung können andere Experten, Teammitglieder und Partner über dieselbe Schnittstelle in die Entwürfe eintauchen und Beiträge liefern.

Vieles davon ist automatisiert und interoperabel mit anderen Konstruktionsformaten, Anwendungen und anderen Datenpunkten, um den Blechkonstruktionsprozess weiter zu rationalisieren. Andere Add-ons wie SheetMetalWorks helfen bei der Berechnung weiterer Kostensenkungspunkte. 80 % der Konstruktionszeit wird durch Befehle und Berechnungen reduziert, die automatisch Konstruktionsfehler eliminieren. Die Möglichkeit, Kosten, Toleranzen, Biegeberechnungen und Fehler in Echtzeit zu verfolgen, hat den Konstrukteuren eine größere Flexibilität bei der Optimierung von Blechkonstruktionen gegeben, ohne die zeitaufwändigen Berechnungen, Neuentwürfe und Versuch-und-Irrtum-Prototypen, die in der Vergangenheit üblich waren.