제품 설계자가 판금 프로토타이핑에 대해 알아야 할 5가지 사항

판금 제조 산업은 세계에서 가장 큰 산업 중 하나입니다. 실제로 2018년 글로벌 시장 규모는 2,650억 달러였으며 2019년에서 2025년까지 CAGR이 5%로 예상됩니다.

제품 디자이너, 특히 소비자 제품의 경우 판금 프로토타입 제작이 제품 개발에서 얼마나 중요한지 알 수 있는 아주 좋은 기회가 있습니다. 그러나 판금이 어떻게 제조되는지 또는 판금 구조에 대한 최상의 설계 방법에 대해서는 확신이 서지 않을 수 있습니다.

이 기사에서는 이 모든 것과 더 많은 것을 다룹니다. 타사 제조 공장과 거래하기 전에 판금 프로토타이핑에 대해 알아야 할 5가지 사항을 제시합니다.

#1 판금은 두께 요구 사항을 충족해야 합니다.

다른 많은 제품 디자이너와 마찬가지로 판금을 평평한 조각으로 존재하는 금속으로 설명했습니까?

당신이 완전히 틀린 것은 아니지만 정의에는 "평평한 조각"보다 더 많은 것이 있습니다. 판금의 두께는 일반적으로 0.006인치에서 0.25인치 사이입니다. 0.25인치보다 두꺼운 금속을 "금속판"이라고 하고 0.006인치보다 얇은 금속을 "호일" 또는 "잎 금속"으로 설명할 수 있습니다.

#2 다양한 판금 제조 공정이 존재합니다.

판금 제조에서 판금 작업자는 일반적으로 평평한 금속 조각으로 시작하여 다음과 같은 다양한 제조 프로세스를 사용하여 구조(또는 제품)로 변환합니다.

• 커팅
• 변형
• 조립

절단 과정

이름에서 알 수 있듯이 절단 공정에는 CNC 레이저 절단기, 워터젯 절단기 및 플라즈마 절단기를 비롯한 특수 기계를 사용하여 절단을 생성하여 판금을 조작하는 작업이 포함됩니다. (관련 포스트:반드시 알아야 할 5가지 CNC 기계 유형)

변형 과정

판금 변형은 구부리기, 늘이기 및 그리기를 통해 판금 모양을 변경하는 과정을 설명합니다. 이 프로세스에는 프레스 브레이크 및 금속 스탬핑 프레스와 같은 특수 도구를 사용하는 작업이 포함됩니다.

프레스 브레이크를 사용하면 판금을 다양한 각도와 모양으로 구부릴 수 있습니다. 대조적으로, 금속 스탬핑 프레스(펀치 및 다이 기능)를 사용하면 엠보싱, 헤밍 및 드로잉과 같은 특정 작업을 수행할 수 있습니다.

조립

조립은 패스너를 사용하거나 용접을 통해 서로 다른 판금 부품을 함께 결합하는 프로세스를 설명합니다. 용접 공정은 둘 중 더 일반적이며 아크 용접, 전자빔 용접 등 다양한 용접 기술 중에서 선택할 수 있습니다.

따라서 두 개의 직각 브래킷을 제작하고 조립하려고 한다고 가정해 보겠습니다. 먼저 레이저 절단기, 워터젯 절단기 또는 플라즈마 절단기를 사용하여 평평한 판금 부품에 절단 및 중요 형상(예:구멍)을 만들어야 합니다.

다음으로 이 금속 시트를 프레스 브레이크의 펀치와 다이 사이에 놓고 90°가 될 때까지 구부립니다. 마지막으로 이러한 부품을 함께 용접(또는 고정)하여 원하는 맞춤형 금속 제작 프로토타입을 형성합니다.

#3 판금 프로토타입 제작에는 많은 이점이 있습니다.

판금 프로토타이핑이 기업에 도움이 되는 가장 큰 이유 중 하나는 제조에서 제거하는 추측입니다. 이러한 프로토타입은 설계 개념의 물리적 샘플(또는 모형 모델) 역할을 하므로 제조가 시작되기 훨씬 전에 설계 성능을 테스트하고 결함을 감지할 수 있습니다.

판금 프로토타입 제작의 초기 비용을 단점으로 볼 수 있습니다. 그러나 더 큰 그림을 놓칠 수 있습니다. 예를 들어, 제조에 올인하고 오류가 있는 전체 장치 배치로 끝나는 경우 얼마나 더 많은 비용을 지출해야 하는지 상상해 보십시오.

판금 프로토타입 제작을 위한 #4 엔지니어링 재료

거의 모든 일반적인 엔지니어링 재료는 시트 형태로 사용됩니다. 일부 금속에는 알루미늄, 스테인리스 스틸, 구리 및 마그네슘 등이 포함됩니다. 올바른 선택은 일반적으로 얻고자 하는 최종 용도 속성과 제품의 요구 사항에 따라 다릅니다.

제품에 고강도, 내열성 및 내식성을 갖춘 경량 금속이 필요한 경우 알루미늄을 선택해야 합니다. 강도, 기계 가공성 및 우수한 표면 마감을 모두 찾고 있다면 스테인리스 스틸과 구리가 이상적입니다.

마그네슘 판금은 또한 높은 강도와 ​​내구성을 제공하며 가볍습니다(알루미늄 밀도의 약 2/3). 그러나 이들은 가연성이 높으며 제조 중(및 후에) 심각한 위험을 초래합니다. 꼭 필요한 경우가 아니면 마그네슘 판금을 피해야 합니다. (관련 포스트:CNC 머시닝 마그네슘:안전 문제는 무엇입니까?)

판금 프로토타입을 위한 #5 최고의 설계 방법

다음 설계 방식은 판금 프로토타입을 제작할 때 제조 비용을 줄이고 리드 타임을 단축하는 데 도움이 됩니다.

1. 공구가 파손되거나 손상될 가능성이 없으므로 최소한 판금 두께와 동일한 직경의 구멍을 설계하십시오.
2. 시제품의 기능에 중요한 기능에만 주요 허용오차를 할당합니다.
3. 반지름이 판금 두께보다 크거나 같도록 굽힘을 설계합니다. 이렇게 하면 설계가 단순해지고 제작이 훨씬 쉬워집니다.
4. 가까운 형상은 제작 중에 어려움을 일으키므로 모든 형상을 재료 두께의 최소 4배 이상을 굽힘 선에서 멀리 유지하십시오.
5. 고품질 서비스 실적이 있는 일류 제작 공장에 제작 프로세스를 아웃소싱합니다.

Gensun Precision Machining은 거의 20년 동안 다양한 산업 분야에 고품질 판금 신속한 프로토타이핑 서비스를 제공했습니다. 당사의 제작 공장에서는 레이저 절단, 프로토타입 스탬핑, 굽힘 및 용접을 포함한 다양한 프로세스를 통해 비용 효율적인 판금 프로토타입을 제작할 수 있습니다.

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