Pedeorelha | Hoe automotive metaalsnijden werkt

Yurii Mongol
0
933
48

Plasmasnijders gebruiken een geïoniseerde gasstroom om metaal te snijden en ze kunnen worden geprogrammeerd om extreem nauwkeurig te zijn. Bekijk meer foto's van elektrisch gereedschap. © iStockphoto.com/Dainis Derics

De grote kunstenaar Michelangelo zou hebben gezegd: "Elk blok steen heeft een standbeeld erin en het is de taak van de beeldhouwer om het te ontdekken."

Dat is prima als je marmer met een beitel beeldhouwt, maar wat als het meesterwerk waaraan je werkt een auto is? Of een fabriek vol auto's, allemaal voornamelijk van staal?

Staal is ongelooflijk sterk, maar toch licht genoeg om te gebruiken als een van de belangrijkste materialen bij autoproductie. Maar met een zo taaie stof, hoe snijd je die in de talloze complexe vormen die samenkomen om een werkende auto te vormen?

Er zijn eigenlijk verschillende stappen bij het maken van een voltooide carrosserie of chassis - het installeren van onderdelen zoals deuren, kappen en framebevestigingen. Dit artikel gaat in op slechts één van die stappen: het metaal doorsnijden voordat het af is en aan een auto wordt bevestigd.

De snijgereedschappen en -technieken die op de volgende pagina's worden beschreven, worden gebruikt door leveranciers aan de auto-industrie en onafhankelijke fabricagebedrijven. In plaats van dat een vakman het metaal met de hand snijdt, worden de ruwe stukken op of in een computergestuurde machine geplaatst die het stuk kan snijden en vormen tot nauwkeurige metingen. U zult zelfs ontdekken dat computers op alles worden toegepast, van het snijden van metalen carrosseriepanelen tot het bewerken van frame- en motoronderdelen.

Blijf lezen om meer te weten te komen over de metaalsnijtechnologieën die de automobielindustrie helpen.

Metaalsnijden in de automobielsector gebruikt veel van dezelfde technieken en technologieën als het snijden van metaal voor andere fabricage-industrieën, zoals de scheepsbouw.

Voor kleine klussen met een laag volume waarvoor geen supernauwkeurige nauwkeurigheid vereist is - bijvoorbeeld het soort metaalsnijden dat in de garage van een autoliefhebber wordt gedaan - kan het gereedschap zo eenvoudig zijn als een handbediende snoeischaar.

Maar voor klussen met een groter volume of voor banen in de automobielindustrie die zeer nauwkeurige sneden vereisen, wordt de apparatuur gecompliceerder. Computergestuurde lasers, plasmasnijders en waterjets worden bijvoorbeeld vaak gebruikt om een aantal redenen:

Ze kunnen snel veel materiaal doorsnijden.
Geautomatiseerde controles zorgen ervoor dat er weinig fouten zijn.
De grotere nauwkeurigheid helpt afval te verminderen en dus de kosten te verlagen.

In de zeer competitieve auto-industrie zijn leveranciers van auto-onderdelen altijd op zoek naar gereedschappen die arbeid kunnen besparen zonder aan kwaliteit in te boeten.

Hier zijn enkele snelle snapshots van hoe de precisie-snijgereedschappen voor zwaar gebruik werken:

Lasers: Lasers werken goed voor het snijden van plaatstaal tot 1,27 centimeter dik en aluminium tot 1/3 inch (0,9 centimeter) dik. Lasers zijn het meest effectief op materialen die vrij zijn van onzuiverheden en inconsistenties. Materialen van mindere kwaliteit kunnen resulteren in gerafelde sneden of gesmolten metaal dat op de laserlens spat.

Plasma: Plasma blaast een geïoniseerde gasstroom langs een negatief geladen elektrode in het toortsmondstuk. Het te snijden metaal is ondertussen positief geladen. Wanneer het gas in contact komt met het metaal, creëert het een oververhit gebied tussen 20.000 en 50.000 graden Fahrenheit (11.093 en 27.760 graden Celsius) dat door het metaal snijdt [bron: Rupenthal en Burnham].

Om auto's er op hun best uit te laten zien en te laten presteren, moeten hun metalen onderdelen binnen zeer smalle banden van nauwkeurigheid worden gesneden toleranties. Ga naar de volgende pagina voor meer informatie over vorderingen die deze nauwkeurigheid verbeteren.

Een stroom water blaast door een compilatie van staal, betonblokken en polystyreenschuim tijdens een demonstratie op het hogedrukwaterstraallaboratorium van de University of Missouri-Rolla in Rolla, Missouri AP Photo / Kelley McCall

De autoproductie is een constant spel van verbetering - autokopers verwachten meer verfijning, prestaties en veiligheid van nieuwere voertuigen, maar ze willen er doorgaans niet veel meer voor betalen. Om voertuigen structureel sterker, nauwkeuriger gebouwd en toch betaalbaar te maken, moet technologische vooruitgang worden omarmd, zoals hieronder beschreven:

EDM: Wire Electrical Discharge Machining, of EDM, snijdt door metalen door een krachtige elektrische vonk te produceren. Een negatief geladen elektrode gemaakt van molybdeen of verzinkt messing geeft een vonk vrij wanneer deze zich dicht bij het positief geladen metalen stuk bevindt. Het voordeel van deze methode: het kan een nauwkeurigheid bereiken van 1 / 10.000ste van een inch. Dat is 10 keer smaller dan de breedte van een mensenhaar! [bron: Ley]

EDM heeft echter enkele nadelen. Ten eerste werkt het alleen op elektrisch geleidende materialen. Aan de andere kant is het vrij traag - wel 10 keer langzamer dan onze volgende technologie [bron: Rupenthal en Burnham].

Waterstralen: Denk aan waterstralen als een vloeibaar schuurpapier onder hoge druk. Waterjets gebruiken een proces dat 'koude supersonische erosie' wordt genoemd om materiaal weg te blazen met water en een soort granulair additief, een zogenaamde schurend. Door deze combinatie kunnen waterjets door metalen tot 10 inch (25,4 centimeter) dik snijden, en met een hoge mate van nauwkeurigheid [bron: KMT Waterjet Systems].

Dit gereedschap voor het snijden van metaal heeft veel aandacht gekregen van autoliefhebber Jay Leno en de auto-customizing-winkel West Coast Customs van beroemdheden. Het is relatief eenvoudig te gebruiken en kan naast metalen door veel verschillende materialen snijden.

Volg de links op de volgende pagina voor meer informatie over metaalsnijden in de automobielsector en andere gerelateerde onderwerpen.

Bronnen

Verborgen, Steve. "Een draagbare plasmasnijder gebruiken." De Fabricator.com. 30 mei 2001. (5 december 2009) http://www.thefabricator.com/plasmacutting/PlasmaCutting_Article.cfm?ID=16
KMT Waterjet Systemen. "Automotive snijden met KMT Waterjet Systems." (5 december 2009) http://www.kmtwaterjet.com/automotive.aspx
Ley, Brian. "Diameter van een mensenhaar." Het Physics Factbook. 1999. (7 december 2009) http://hypertextbook.com/facts/1999/BrianLey.shtml
Olsen, Dr. John H. "Nieuwere lineaire aandrijftechnologie verbetert de nauwkeurigheid van de waterstraal, verlaagt de kosten." De Fabricator.com. (5 december 2009) http://www.thefabricator.com/WaterjetCutting/WaterjetCutting_Article.cfm?ID=2366
Ruppenthal, Michael en Burnham, Chip. "Aanvullende snijmethoden onderzoeken: de mogelijkheden van laser, plasma, EDM vergelijken met waterjet-technologie." De Fabricator.com. 4 september 2001. (4 december 2009) http://www.thefabricator.com/WaterjetCutting/WaterjetCutting_Article.cfm?ID=394
US Census Bureau. "Productie van werktuigmachines (soorten metaalsnijden): 2002." 18 januari 2005. (6 december 2009) http://www.census.gov/prod/ec02/ec0231i333512.pdf

Hoe automotive metaalsnijden werkt

Gerelateerde artikelen

Bronnen