การปั๊มโลหะเป็นกระบวนการผลิตที่ขดลวดหรือวัสดุแผ่นเรียบขึ้นรูปเป็นรูปทรงเฉพาะ การปั๊มขึ้นรูปประกอบด้วยเทคนิคการขึ้นรูปหลายรูปแบบ เช่น การปั๊มขึ้นรูป การปั๊มขึ้นรูป การเจาะ การทำให้นูน และการปั๊มขึ้นรูปแบบโปรเกรสซีฟ เป็นต้น ชิ้นส่วนต่างๆ ใช้ทั้งเทคนิคเหล่านี้ร่วมกันหรือแยกกันก็ได้ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของชิ้นส่วนนั้นๆ
การใช้งานปั๊มขึ้นรูปโลหะแผ่น
ชิ้นส่วนปั๊มโลหะถูกนำไปใช้งานที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบสามมิติ ตัวอักษร หรือการแกะสลักพื้นผิวอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ปั๊มขึ้นรูปโลหะดังกล่าวมักผลิตขึ้นสำหรับผู้ผลิตเครื่องใช้ในบ้าน บริษัทยานยนต์ อุตสาหกรรมแสงสว่าง บริการโทรคมนาคม การทหารและการป้องกันประเทศ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ ผู้ผลิตอุปกรณ์การแพทย์ และบริษัทอิเล็กทรอนิกส์ เป็นไปได้ว่าคุณมีผลิตภัณฑ์ในบ้านของคุณที่มีชิ้นส่วนที่สร้างขึ้นผ่านการปั๊มโลหะ เพราะเป็นกระบวนการที่ใช้ในทุกสิ่งตั้งแต่เครื่องใช้ในครัวเรือนไปจนถึงรถยนต์ของคุณ
ผลิตภัณฑ์และส่วนประกอบที่เฉพาะเจาะจงมีตั้งแต่ชิ้นส่วนปั๊มอย่างง่าย เช่น คลิปโลหะ สปริง ตุ้มน้ำหนัก แหวนรอง และตัวยึด ไปจนถึงการออกแบบที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ที่พบในฐานเครื่องยนต์หรือแผ่นแรงเสียดทาน กระบวนการนี้ใช้ในการผลิตทั้งชิ้นส่วนสำหรับเครื่องจักรขนาดใหญ่และชิ้นส่วนขนาดเล็กที่มีรายละเอียดสูงอย่างไม่น่าเชื่อ การปั๊มโลหะที่มีความแม่นยำระดับไมโครสามารถสร้างชิ้นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 0.002 นิ้ว
การปั๊มโลหะด้วยไฟฟ้าเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตขึ้นโดยผ่านกระบวนการปั๊มโลหะ มีการใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน ไปจนถึงโทรคมนาคมและการบินและอวกาศ การประทับตราด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์มีอยู่ในโลหะหลายประเภท รวมทั้งทองแดง โลหะผสมทองแดง อะลูมิเนียม และเหล็ก รวมถึงโลหะที่มีราคาแพงกว่า เช่น แพลทินัมและทองคำ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ผลิตโดยวิธีปั๊มโลหะ ได้แก่ เทอร์มินอล หน้าสัมผัส ลีดเฟรม สปริง และพิน สามารถสร้างขึ้นจากวัสดุที่เป็นเหล็กหรืออโลหะ การปั๊มโลหะพบการใช้งานอย่างกว้างขวางในคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ เนื่องจากรูปทรงพิเศษที่สามารถทำได้โดยกระบวนการปั๊มแบบต่างๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากจึงทำขึ้นโดยกระบวนการขึ้นรูปเย็นนี้
แนวคิดการออกแบบ
โดยทั่วไปแล้วควรหลีกเลี่ยงการฉายภาพที่แคบเกินไปในผลิตภัณฑ์ที่ประทับตรา เนื่องจากอาจบิดเบี้ยวได้ง่ายกว่าและส่งผลต่อการรับรู้คุณภาพในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป
หากเป็นไปได้ การออกแบบควรขึ้นอยู่กับการใช้แม่พิมพ์ที่มีอยู่สำหรับรูปทรงและส่วนโค้งมาตรฐาน ความจำเป็นในการสร้างแม่พิมพ์แบบกำหนดเองสำหรับการปั๊มจะเพิ่มต้นทุนเครื่องมือเริ่มต้น
การหลีกเลี่ยงมุมที่แหลมคมทั้งภายในและภายนอกในการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีการประทับตราสามารถช่วยลดโอกาสในการพัฒนาของเสี้ยนขนาดใหญ่ในพื้นที่เหล่านี้และขอบคมที่ต้องผ่านกระบวนการทุติยภูมิเพื่อขจัดออก นอกจากนี้ มีโอกาสสูงสำหรับความเข้มข้นของความเค้นในมุมที่แหลมคม ซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกร้าวหรือความล้มเหลวตามมาของชิ้นส่วนผ่านการใช้งานเป็นเวลานาน
ขนาดโดยรวมสำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะถูกจำกัดโดยขนาดที่มีอยู่ของแผ่นโลหะแผ่นหรือช่องว่าง และขีดจำกัดเหล่านี้จำเป็นต้องคำนึงถึงวัสดุที่ใช้ในรอยพับบนขอบหรือหน้าแปลน และการถอดหรือใช้วัสดุเพิ่มเติมใดๆ ผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดใหญ่มากอาจต้องสร้างหลายขั้นตอนและเชื่อมต่อกันทางกลไกเป็นขั้นตอนที่สองในกระบวนการผลิต
สำหรับการเจาะ ให้พิจารณาทั้งทิศทางการเจาะและขนาดของลักษณะการเจาะ โดยทั่วไป การเจาะในทิศทางเดียวจะเป็นการดีที่สุด เพื่อให้คมใดๆ ที่เกิดจากการเจาะจะอยู่ด้านเดียวกันของชิ้นงาน จากนั้นสามารถซ่อนขอบเหล่านี้เพื่อจุดประสงค์ด้านรูปลักษณ์และป้องกันไม่ให้พนักงานหรือผู้ใช้ผลิตภัณฑ์เข้าถึงได้ทั่วไป ซึ่งขอบเหล่านี้อาจแสดงถึงอันตรายได้ คุณสมบัติเจาะควรสะท้อนถึงความหนาของวัตถุดิบ กฎทั่วไปคือลักษณะการเจาะรูควรมีขนาดความหนาของวัสดุอย่างน้อยสองเท่า
สำหรับการโค้งงอ รัศมีการโค้งงอขั้นต่ำในแผ่นโลหะจะเท่ากับความหนาของวัสดุโดยประมาณ การโค้งงอที่เล็กลงจะทำได้ยากขึ้น และอาจส่งผลให้เกิดจุดกระจุกตัวของความเครียดในส่วนที่ทำเสร็จแล้ว ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหากับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ในภายหลัง
เมื่อทำการเจาะหรือเจาะรู การดำเนินการเหล่านี้ในขั้นตอนเดียวกันจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงตำแหน่ง พิกัดความเผื่อ และความสามารถในการทำซ้ำ ตามหลักเกณฑ์ทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางของรูไม่ควรเล็กกว่าความหนาของวัสดุ และระยะห่างขั้นต่ำของรูควรห่างกันอย่างน้อยสองเท่าของความหนาของวัสดุ
การดัดควรดำเนินการโดยตระหนักถึงความเสี่ยงของการบิดเบี้ยวของวัสดุ เนื่องจากวัสดุบนพื้นผิวด้านในและด้านนอกของจุดดัดจะถูกบีบอัดและยืดออกตามลำดับ รัศมีการโค้งงอต่ำสุดควรเท่ากับความหนาของชิ้นงานโดยประมาณ เพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมความเค้น ความยาวของหน้าแปลนควรมากกว่าสามเท่าของความหนาของชิ้นงานตามแนวทางปฏิบัติที่ดี