Mitä on metallintyöstö?

Metallintyöstö on prosessi, jolla saadaan erilaisia työstömenetelmiä käyttämällä metallilevyt haluttuun muotoon. Tuotteen valmistus käsittää yleensä monia vaiheita – leikkaamisesta ja taivuttamisesta pintakäsittelyyn ja kokoonpanoon.

Usein voidaan samanlaisen lopputuloksen saavuttamiseksi käyttää erilaisia käsittelymenetelmiä. Aina on kuitenkin kustannuksista ja tarpeista riippuen olemassa se oikea valinta.

Metallien työstöprosessien tyypit

Tie metallilevystä tuotteen saamiseksi alkaa tietokoneavusteisesta CAD-suunnittelusta. Mallien valmistuksen jälkeen käsitellään jokaista kappaletta siihen sopivalla työstömenetelmällä. Kaiken yleisemmät niistä ovat:

Terminen leikkaus

Levinnein menetelmä metallilevyn leikkaamiseen on laserleikkaus. Se on nopea ja tarkka leikkausmenetelmä, joka takaa hyvät tulokset.

Paksummilla materiaaleilla voidaan käyttää plasmaleikkausta sen nopeuden takia. Tämä etu on kuitenkin oleellista vain materiaalin paksuuden ollessa yli 10 mm.

Laserleikkaus takaa samalla aina paremman leikkauslaadun. Joten suosittelemme pikemminkin valitsemaan laserleikkauspalvelumme.

Mekaaninen leikkaus

Stanssaus eli muotoleikkaus tarkoittaa metallilevyn leikkaamista ilman sitä polttamatta tai sulattamatta. Menetelmä ei myöskään tuota lastuja. Stanssaus ei periaatteessa kovinkaan paljon eroaa saksilla leikkaamisesta.

Stanssauksessa leimasin työntää/lyö työkappaleen kiinteää muottia tai terää vasten. Muotin ja leimasimen välinen välys on sellaista, ettei työkappale mahdu läpi ja leikataan.

Se on erinomainen ja kustannustehokas tapa leikata metallilevyjä, kun ei tarvita monimutkaisia leikkauksia.

Taivutus

Mitä tulee varsinaiseen suunnitteluun, niin on vähän metallituotteita, joiden valmisteluun ei tarvita taivutusta. Metallilevyn taivutukset suoritetaan särmäyskoneella.

Tämä on luultavasti metallien käsittelyn vaikein vaihe, koska jotkut taivutukset ovat äärimmäisen monimutkaisia. Suunnittelijan on tarkkaan tunnettava metallitaivutuksen rajoitukset ja tiedettävä, mikä on mahdollista ja mikä ei.

Kokoonpano

Kokoonpano on tuotteen valmistuksen viimeinen tai toiseksi viimeinen vaihe. Jos kokoonpano sisältää hitsauksen, on kappaleiden oltava puhtaita – seuraava aste on jauhemaalaus.

Muussa tapauksessa ovat kappaleet jo jauhemaalattuja ja yhdistetty muin menetelmin, kuten niittauksella tai pulttauksella.

Jauhemaalaus

Powder coating is a process where an electrostatic powder is applied to a charged metal component. It is the preferred surface treatment method when no special requirements, like wear-heavy or acidic environments, apply to the construction.

Metallilevyn edut

Metallilevyn muotoilumahdollisuudet ovat erittäin joustavia. Huomioiden asiakkaan vaatimukset toiminallisuudelle, voidaan tarjota useita erilaisia ratkaisuja.

Mahdollisia ovat sekä yksittäiset prototyypit että massatuotanto. Nykyaikaiset tuotantomenetelmät, kuten 3D-tulostus, takaavat prosessin sujuvuuden ja nopean toimitusajan, mikä sopii hyvin protoilun tarpeisiin. Nämä menetelmät ovat kuitenkin rajoitettua vain protoiluun.

Metallilevyjen työstöprosessit soveltuvat asteittaiseen siirtymiseen prototyyppien valmistuksesta suurtuotantoon. Protoilu asettaa lähtötason ja luo  edellytykset suuremmille tuotantomäärille perustamalla vaaditun infrastruktuurin.

Laaja valikoima pintakäsittelyjä. Valikoimassa pulverimaalaus, maalaus, sinkitys, pinnoitus, jne. Erilaiset menetelmät antavat tuotteille erilaisen ulkonäön, tarjoten samalla myös suojaa erilaisissa olosuhteissa.

Laaja valikoima materiaaleja. Termi metllilevy viittaa vain metallin paksuuteen. Se ei kerro yhtään mitään materiaalista. Metallilevyllä voidaan tarkoittaa kaikentyyppisiä metalleja – pehmeää terästä, ruostumatonta terästä, alumiinia, messinkiä jne.

Metallilevyn sovellukset

On selvä tosiasia, että metallilevyllä on palon sovelluksia. Ei ole kovinkaan paljon kodinkoneita, rakenteita, jne., joissa ei ole käytetty metalliosia. Eri metallilevytyypeillä on kuitenkin erilaiset käyttöalueet. Käydäänpä ne lyhyesti läpi.

Kylmävalssattu teräs on suhteellisen halpa. Se on, kuten nimikin viittaa, valssattu huoneenlämmössä. Kylmävalssattua terästä on kyllä vain 3 mm vahvuudella, mutta sillä on kaunis pinta.

Se sopii hyvin sovelluksiin, jotka edellyttävät hienoa, sileää pintaa. Esimerkiksi kodinkoneet, huonekalut, lokerot, kaapit. Kylmävalssattua terästä käytetään myös isommissa rakenteissa, esim. teräsuojissa ja autotalleissa.

Kuumavalssattu teräs työstetään korkeassa lämpötilassa. Kuuma- ja kylmävalssatun teräksen vertailu osoittaa, että kuumavalssattua terästä on helpompaa muovata haluttuun muotoon, mikä laskee kustannuksia vieläkin. Samasta syystä, eli muotoillun helppouden takia, ovat paksummat levyt saatavissa vain kuumavalssattuina.

Kuumavalssatulla teräksellä ei ole kuitenkaan yhtä tarkat mitat. Valssauksen jälkeen metalli jäähtyy ja kutistuu. Tämä johtaa jännityskeskittymiin, jotka saattavat aiheuttaa mitoissa muutoksia.

Ruostumattomat teräslevyt sopivat hyvin syövyttävään ympäristöön, jossa edellytetään sekä ruosteenestoa että lujuutta. Levyjä käytetään yleensä kaikenlaisiin kirurgisiin instrumentteihin, ruokailuvälineisiin, keittiötarvikkeisiin, lavuaareihin jne. Niitä käytetään paljon myös teollisuudessa: varastosäiliöihin, venttiileihin, putkistoihin, yms.

Alumiinilevyjä eivät insinöörit välttämättä niin usein käytä niiden korkeamman hinnan takia. Silti on levyillä teollisuudessa paljon käyttöä niiden erinomaisten ominaisuuksien takia.

Materiaali on korroosionkestävä (alumiinin korroosiota saattaa kyllä ilmetä), mutta tärkeintä, materiaali on luja ja kevyt- se tekee alumiinista korvaamattoman materiaalin kuljetusalalla, jossa jokainen ylimääräinen kilogramma aiheuttaa pitkäaikaista tappiota. Kulutustavaroissa, kuten puhelimissa, kannettavissa tietokoneissa jne., on usein kestävät ja kevyet alumiinikotelot.