Gia công kim loại tấm, Cách cắt kim loại tấm, dập các bộ phận kim loại tấm và các bộ phận kim loại tấm: Hướng dẫn thực hành đầy đủ

Mọi điều bạn cần biết về tấm kim loại ở một nơi

Gia công kim loại tấm là kỷ luật công nghiệp và chế tạo nhằm tạo hình, cắt, tạo hình và nối các khối kim loại phẳng (thường dày 0,5 mm đến 6 mm) thành các bộ phận và cấu trúc chức năng. Nó sản xuất nhiều loại bộ phận kim loại được sản xuất nhất trong bất kỳ quy trình chế tạo nào, từ tấm thân ô tô và hệ thống ống dẫn HVAC đến vỏ điện tử, thiết bị nhà bếp và khung kết cấu. Hai phương pháp sản xuất quan trọng nhất trong gia công kim loại tấm là cắt (bao gồm cắt, cắt laser, cắt plasma và đột dập) và tạo hình (bao gồm uốn, dập và vẽ sâu). Dập các bộ phận kim loại bằng cách ép tấm kim loại giữa khuôn và bộ đục lỗ ở tốc độ cao là phương pháp sản xuất chủ yếu cho các bộ phận kim loại tấm khối lượng lớn trong các ngành công nghiệp ô tô, thiết bị, điện tử và hàng tiêu dùng.

Nếu bạn đang hỏi những câu hỏi thực tế như cách cắt thẳng kim loại tấm, cách cắt lỗ trên kim loại hoặc vít kim loại tấm là gì, hướng dẫn này sẽ cung cấp các câu trả lời trực tiếp có thể thực hiện được dựa trên các công cụ, kỹ thuật và thông số kỹ thuật thực tế được các chuyên gia sử dụng. Nếu bạn đang đánh giá các lựa chọn sản xuất công nghiệp cho Bộ phận kim loại tấm hoặc Bộ phận kim loại dập , việc lựa chọn quy trình và hướng dẫn chi phí bên dưới sẽ cung cấp cho bạn dữ liệu để đưa ra quyết định sáng suốt.

Gia công kim loại tấm là gì: Phạm vi, quy trình và vật liệu

Kim loại tấm hoạt động như một nguyên tắc bao gồm mọi hoạt động được thực hiện trên tấm kim loại phẳng từ khi nhận nguyên liệu thô cho đến phân phối thành phần thành phẩm. Phạm vi rộng hơn hầu hết mọi người nhận ra: nó không chỉ bao gồm cắt và uốn mà còn xử lý bề mặt, hàn, tán đinh, tạo ren và lắp ráp các Bộ phận kim loại tấm nhiều thành phần thành các cụm lắp ráp phụ đã hoàn thiện.

Các quy trình cốt lõi của gia công kim loại tấm

• Cắt và cắt: Tách tấm kim loại dọc theo đường bằng cách sử dụng lưỡi cắt cơ học, năng lượng laser, hồ quang plasma, tia nước hoặc khuôn đột dập. Phương pháp được chọn phụ thuộc vào độ dày vật liệu, chất lượng cạnh yêu cầu, số lượng và đường cắt là thẳng hay định hình.
• Uốn và tạo hình: Thay đổi hình dạng của tấm phẳng bằng cách tác dụng lực dọc theo một đường (uốn trong máy ép) hoặc trên khuôn ba chiều (vẽ sâu, tạo hình cuộn hoặc kéo sợi). Uốn tạo ra các góc và rãnh; vẽ sâu tạo ra cốc, hộp và vỏ bọc phức tạp.
• Dập: Một hoạt động ép tốc độ cao kết hợp đột, đột, uốn và tạo hình trong một chuỗi khuôn đơn hoặc nhiều giai đoạn. Dập các bộ phận kim loại với khối lượng sản xuất từ ​​hàng nghìn đến hàng triệu chiếc mỗi năm là phương pháp sản xuất chiếm ưu thế về mặt kinh tế đối với các bộ phận kim loại tấm phức tạp mà chi phí dụng cụ có thể được khấu hao theo khối lượng đủ.
• Tham gia: Kết nối các bộ phận kim loại tấm bằng cách hàn (MIG, TIG, hàn điểm), tán đinh, móc sắt, bắt vít hoặc liên kết bằng keo. Phương pháp nối thường được chỉ định cùng với quy trình gia công kim loại tấm vì nó quyết định độ bền, hình dáng bên ngoài và khả năng tháo rời của cụm lắp ráp hoàn thiện.
• hoàn thiện: Các hoạt động xử lý bề mặt bao gồm mài nhẵn, mài, sơn tĩnh điện, sơn ướt, anodizing (đối với nhôm), mạ điện và mạ điện để bảo vệ các Bộ phận kim loại tấm khỏi bị ăn mòn và mang lại vẻ ngoài như yêu cầu.

Vật liệu kim loại tấm phổ biến và đặc điểm của chúng

Kim loại tấm được sản xuất như thế nào: Từ sắt thô đến tấm thành phẩm

Hiểu cách sản xuất kim loại tấm cung cấp bối cảnh thiết yếu để lựa chọn vật liệu và độ dày phù hợp cho một ứng dụng nhất định, bởi vì quy trình sản xuất xác định tình trạng bề mặt, dung sai kích thước và tính chất cơ học của tấm trước khi bắt đầu bất kỳ quá trình chế tạo nào.

Giai đoạn 1: Luyện thép và đúc ban đầu

Quá trình sản xuất kim loại tấm bắt đầu tại nhà máy thép, nơi quặng sắt hoặc thép phế liệu được nấu chảy trong lò oxy cơ bản (BOF) hoặc lò hồ quang điện (EAF) ở nhiệt độ trên 1.600 độ C. Thép nóng chảy được tinh chế để loại bỏ tạp chất, hợp kim với các nguyên tố cụ thể (cacbon, mangan, silicon, crom cho các loại không gỉ) và liên tục được đúc thành các tấm dày thường từ 200 đến 250 mm, rộng 1.000 đến 2.000 mm và dài tới 12 m. Những tấm này là vật liệu ban đầu cho tất cả các hoạt động cán tiếp theo.

Giai đoạn 2: Cán nóng thành cuộn

Tấm đúc được gia nhiệt lại đến khoảng 1.200 độ C và được đưa qua một loạt các bệ máy cán (thường là 5 đến 7 bệ trong máy cán dải nóng liên tục) để giảm dần độ dày từ 200 mm xuống 1,5 mm xuống 12 mm trong một lần chuyền. Ở lối ra khỏi bệ lăn cuối cùng, dải cán nóng được quấn vào một cuộn dây trên máy cuộn xuống. Thép tấm cán nóng được sản xuất theo cách này có thang oxit màu xám xanh đậm đặc trưng trên bề mặt (cân nhà máy) và dung sai kích thước cộng hoặc trừ 0,1 mm đến 0,25 mm tùy theo độ dày tùy thuộc vào máy cán và tiêu chuẩn áp dụng (ASTM A568 ở Mỹ, EN 10029 ở Châu Âu).

Giai đoạn 3: Cán nguội để có độ dày chính xác và chất lượng bề mặt

Đối với các ứng dụng kim loại tấm yêu cầu dung sai độ dày chặt chẽ hơn, bề mặt mịn hơn và khả năng định hình tốt hơn, cuộn cán nóng được tiếp tục xử lý bằng cán nguội. Đầu tiên, cuộn dây được ngâm trong axit clohydric để loại bỏ vảy cán, sau đó được cán nguội qua máy cán 4 chiều hoặc 6 chiều ở nhiệt độ phòng để giảm độ dày thêm 30% đến 75% so với thước cán nóng. Cán nguội tạo ra bề mặt sáng, mịn và đạt được dung sai độ dày từ cộng hoặc trừ 0,02 mm đến 0,05 mm, điều này rất cần thiết cho việc Dập các bộ phận kim loại trong khuôn dập liên tục trong đó tính nhất quán về kích thước của từng bộ phận phụ thuộc vào độ dày vật liệu đầu vào nhất quán.

Sau khi cán nguội, thép đã qua tôi được ủ (xử lý nhiệt) để khôi phục độ dẻo, sau đó được cán nguội (xử lý qua da) với mức giảm nhẹ từ 0,5% đến 2% để cải thiện độ phẳng bề mặt và mang lại kết cấu bề mặt chính xác cho các hoạt động tạo hình tiếp theo. Sau đó, cuộn cán nguội thành phẩm sẽ được cắt theo chiều rộng yêu cầu và được cung cấp dưới dạng cuộn hoặc cắt theo chiều dài tấm cho khách hàng.

Giai đoạn 4: Lớp phủ bề mặt để chống ăn mòn

Tấm mạ kẽm được sản xuất bằng cách đưa dải thép cán nguội đi qua bể kẽm nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 450 độ C (mạ kẽm nhúng nóng), tạo ra một lớp phủ hợp kim kẽm thường dày từ 7 đến 14 micron trên mỗi bề mặt. Lớp phủ kẽm bảo vệ thép bên dưới bằng cả tác động rào cản (tách vật lý khỏi môi trường) và bảo vệ điện (kẽm ưu tiên ăn mòn để bảo vệ phần thép lộ ra liền kề ở các cạnh bị cắt). Tấm mạ kẽm theo thông số kỹ thuật G90 (ASTM A653) có tổng trọng lượng mạ kẽm tối thiểu là 275 g/m2 (khoảng 19 micron mỗi mặt), cung cấp đủ khả năng chống ăn mòn cho các ứng dụng ngoài trời ở vùng khí hậu ôn hòa mà không cần xử lý bề mặt bổ sung.

Cách cắt thẳng kim loại tấm: Công cụ, kỹ thuật và độ chính xác

Biết cách cắt thẳng kim loại tấm là một trong những kỹ năng cơ bản nhất khi gia công kim loại tấm, áp dụng cho cả nhà chế tạo chuyên nghiệp và người dùng DIY. Dụng cụ chính xác để cắt thẳng phụ thuộc vào độ dày của kim loại, chiều dài của vết cắt và liệu vết cắt có phải không có gờ ở cả hai mặt của vết cắt hay không.

Dụng cụ cắt bằng tay và bằng điện để cắt thẳng

• Kéo cắt (cắt chém): Phương pháp chính xác và sạch nhất để cắt thẳng tấm kim loại dày tới khoảng 6 mm. Lưỡi dưới cố định và lưỡi trên hướng xuống cắt kim loại với độ biến dạng tối thiểu và không có vùng chịu ảnh hưởng nhiệt. Kéo cắt chuyên nghiệp cắt các đường thẳng có dung sai cộng hoặc trừ 0,5 mm trên chiều dài cắt 1.200 mm. Lưỡi trên được đặt ở góc nghiêng (thường từ 1 đến 3 độ so với phương ngang) để giảm lực cắt cần thiết và mang lại tác động cắt lũy tiến giúp giảm thiểu biến dạng. Để sản xuất các vết cắt thẳng với số lượng từ một tấm đến hàng nghìn tấm, máy cắt băng ghế là công cụ phù hợp cho độ dày tấm từ 0,5 mm đến 4,0 mm bằng thép nhẹ và các loại nhôm có kích thước tương đương.
• Máy cưa đĩa có lưỡi cắt kim loại: Một công cụ cầm tay thiết thực để cắt thẳng tấm kim loại dày tới 3 mm khi không có dụng cụ cắt. Sử dụng một lưỡi được thiết kế đặc biệt để cắt thép hoặc nhôm (thường là lưỡi có đầu cacbit 60 đến 80 răng dành cho thép, lưỡi cưa tròn có răng nhỏ dành cho nhôm). Kẹp thanh dẫn hướng thẳng bằng thép vào tấm và chạy tấm đế cưa vào đó để cắt thẳng. Máy cưa đĩa tạo ra phoi và nhiệt, vì vậy hãy đeo kính bảo vệ mắt và đeo găng tay đầy đủ, đồng thời giữ cho khu vực cắt không có người vào.
• Máy mài góc có đĩa cắt: Hiệu quả cho các vết cắt thẳng trên thép nhẹ dày tới 6 mm trong điều kiện hiện trường không có khả năng cắt điện. Sử dụng đĩa cắt dày 1,0 mm đến 1,6 mm cho tấm kim loại (đĩa dày hơn sẽ lãng phí nhiều vật liệu hơn và tạo ra nhiều nhiệt hơn). Đánh dấu đường cắt bằng bút đánh dấu và sử dụng thước thẳng thép kẹp vào tấm làm hướng dẫn. Việc cắt bằng máy mài góc tạo ra một vệt ở mặt dưới của vết cắt phải được loại bỏ bằng cách làm mờ trước khi tấm được lắp ráp.
• Ghép hình với lưỡi cắt kim loại: Phù hợp hơn với các vết cắt cong nhưng có thể sử dụng để cắt thẳng ở tấm mỏng (thép nhẹ lên đến 2 mm, nhôm lên đến 3 mm) với lưỡi dao hai kim loại có răng mịn. Yêu cầu một thanh dẫn hướng thẳng được kẹp vào tấm. Máy cưa lọng tạo ra cạnh cắt thô hơn so với máy cắt và có xu hướng làm rung tấm trong quá trình cắt, cần phải kẹp chặt.
• Tin snips (cắt hàng không): Kéo cắt cầm tay dành cho tấm mỏng có độ dày lên tới khoảng 1,2 mm (18 gauge) thép nhẹ và nhôm lên đến 1,6 mm (16 gauge). Kìm cắt thẳng (tay cầm màu vàng) được thiết kế để cắt thẳng dài. Mũi cắt trái (tay cầm màu đỏ) và mũi cắt phải (tay cầm màu xanh lá cây) được thiết kế để cắt cong theo hướng tương ứng. Mũi cắt thiếc làm cong phần cắt ra khỏi tấm chính, điều này có thể làm biến dạng cạnh cắt trên vật liệu mỏng nếu chiều rộng của vết cắt hẹp so với chiều dài cắt.

Đạt được đường cắt thẳng chính xác: Lời khuyên thiết thực

1. Đánh dấu đường cắt rõ ràng bằng bút đánh dấu cố định hoặc vạch kẻ dọc theo thước thẳng thép. Đối với nhôm, đường nét nguệch ngoạc dễ nhìn thấy trên bề mặt sáng bóng hơn là đường đánh dấu.
2. Kẹp chặt tấm giấy vào bề mặt ổn định trước khi cắt. Tấm không được cố định chắc chắn sẽ rung trong quá trình cắt, gây ra các vết kêu lạch cạch trên cạnh cắt và có khả năng làm dính lưỡi dao hoặc đĩa.
3. Để cắt bằng dụng cụ điện, hãy kẹp một góc thép hoặc thanh thẳng song song với và trên mặt cắt của đường được đánh dấu ở khoảng cách chính xác từ mép tấm đế dụng cụ đến lưỡi dao. Điều này đảm bảo dụng cụ di chuyển thẳng mà không yêu cầu người vận hành phải theo dõi đường này một cách trực quan trong khi điều khiển dụng cụ.
4. Thực hiện cắt một lần liên tục với tốc độ tiến dao phù hợp. Việc dừng và khởi động lại đường cắt giữa sẽ làm thay đổi lượng nhiệt đầu vào và có thể khiến đĩa hoặc lưỡi dao bị dính vào vết cắt.
5. Làm sạch tất cả các cạnh đã cắt trước khi xử lý hoặc lắp ráp bằng giũa, dụng cụ làm sạch hoặc máy mài bàn. Các cạnh cắt sắc bén có thể gây thương tích cho tay và ngăn cản sự tiếp xúc phẳng của các Bộ phận Kim loại Tấm khi lắp ráp.

Cách cắt lỗ trên kim loại: Các phương pháp từ cơ bản đến sản xuất

Học cách cắt lỗ trên kim loại đòi hỏi phải chọn phương pháp phù hợp với kích thước, hình dạng và số lượng lỗ cần thiết cũng như độ dày và độ cứng của kim loại. Một lỗ 10 mm trên tấm nhôm 1 mm yêu cầu một cách tiếp cận hoàn toàn khác với việc cắt 500 lỗ có đường kính 50 mm giống hệt nhau trên thép 3 mm cho một lô sản xuất Bộ phận kim loại dập.

Mũi khoan: Phương pháp tiêu chuẩn cho lỗ tròn lên đến 25 mm

Đối với các lỗ tròn có đường kính lên tới khoảng 25 mm trên tấm kim loại dày tới 6 mm, mũi khoan xoắn tiêu chuẩn trong máy khoan hoặc máy khoan cầm tay là cách tiếp cận trực tiếp nhất. Những cân nhắc chính khi khoan lỗ sạch trên tấm kim loại:

• Sử dụng đúng loại mũi khoan: Máy khoan xoắn HSS (thép tốc độ cao) tiêu chuẩn hoạt động với thép nhẹ, nhôm và đồng. Đối với tấm thép không gỉ, hãy sử dụng mũi khoan HSS chứa coban (cấp M35 hoặc M42) hoặc mũi khoan có đầu cacbua để xử lý quá trình làm cứng xảy ra ở lưỡi cắt bằng thép không gỉ austenit.
• Kiểm soát tốc độ nạp: Trong tấm kim loại, mũi khoan nhanh chóng xuyên qua bề mặt phía sau sau khi đầu mũi khoan làm sạch bề mặt phía trước, khiến các rãnh cuốn lấy tấm kim loại và quay mạnh nếu mũi khoan không được kẹp chắc chắn. Luôn kẹp tấm mỏng vào tấm nền và giảm áp suất nạp ngay trước khi đột phá để ngăn chặn điều này.
• Sử dụng dung dịch cắt: Bôi một lượng nhỏ dầu cắt (dầu cắt lưu huỳnh cho thép, WD-40 hoặc dầu máy nhẹ cho nhôm) vào điểm khoan. Điều này làm giảm nhiệt ở lưỡi cắt, kéo dài tuổi thọ mũi khoan và cải thiện chất lượng lỗ. Đối với tấm thép không gỉ, dung dịch cắt là bắt buộc vì việc khoan khô bằng thép không gỉ khiến phôi nhanh chóng cứng lại ở mép lỗ, làm cùn đầu mũi khoan trong milimet xuyên thấu đầu tiên và thường dẫn đến gãy mũi khoan hoặc cháy lỗ.

Mũi khoan bước: Công cụ thiết thực nhất để tạo lỗ kim loại tấm

Mũi khoan bước (còn gọi là mũi khoan unibits hoặc mũi khoan bước) là mũi khoan hình nón có nhiều bước đường kính được gia công trên bề mặt, mỗi bước lớn hơn bước trước thường là 2 mm. Một mũi khoan một bước có thể tạo ra các lỗ từ đường kính nhỏ nhất ở đầu cho đến đường kính lớn nhất ở chân đế, bao gồm đầy đủ các kích cỡ cần thiết cho hầu hết các lỗ loại bỏ điện, lỗ grommet và dây buộc bằng kim loại tấm.

Máy khoan bước là công cụ hữu ích nhất để cắt lỗ trên kim loại ở tấm dày tới 3 mm vì nó tự định tâm, tạo ra các lỗ sạch không có gờ trên tấm mỏng mà không cần đột phá và không cần lỗ thí điểm. Việc tăng đường kính lũy tiến cũng làm cho mũi khoan bậc tự điều chỉnh đường kính lỗ: nếu người vận hành dừng khoan ở bước đường kính chính xác thì lỗ sẽ chính xác có kích thước dự kiến ​​mà không cần thử và sai.

Máy cưa lỗ: Lỗ tròn có đường kính lớn

Đối với các lỗ tròn có đường kính từ 25 mm đến 150 mm trên tấm kim loại dày tới 4 mm, máy cưa lỗ (còn gọi là máy cắt lỗ) gắn trên máy khoan hoặc máy khoan cầm tay là phương pháp tiêu chuẩn. Máy cưa lỗ bao gồm một lưỡi cưa hình trụ có các răng ở cạnh dưới, được điều khiển bởi một trục trung tâm có mũi khoan thí điểm đặt cưa vào vị trí lỗ được đánh dấu trước khi răng ăn vào kim loại. Sử dụng cưa lỗ lưỡng kim (răng HSS trên thân thép dẻo) cho hầu hết các ứng dụng kim loại tấm. Máy cưa lỗ có đầu bằng cacbua có sẵn cho các vật liệu cứng hơn bao gồm thép không gỉ và tấm cứng.

Cú đấm loại trực tiếp: Làm sạch các lỗ trên tấm kim loại bao vây

Bộ chày đột bao gồm một chày thép cứng và một khuôn phù hợp, được kéo lại với nhau bằng bu lông ren để cắt một lỗ sạch xuyên qua tấm kim loại mỏng chỉ bằng một thao tác. Đục lỗ là công cụ tiêu chuẩn để cắt các lỗ tròn, vuông và định hình chính xác trong vỏ điện, bảng điều khiển và hộp nối vì chúng tạo ra lỗ sạch, không có gờ, không sinh nhiệt và không làm biến dạng tấm xung quanh. Bộ đột dập thủy lực tiêu chuẩn có thể cắt các lỗ có đường kính từ 14 mm đến 150 mm xuyên qua tấm kim loại dày tới 3 mm với lực thủy lực khoảng 20 đến 100 kN tùy thuộc vào kích thước lỗ và vật liệu.

Cắt Laser và Cắt Plasma: Tạo lỗ sản xuất

Đối với số lượng sản xuất các Bộ phận kim loại tấm yêu cầu lỗ chính xác ở bất kỳ hình dạng nào, cắt laser và cắt plasma là các quy trình tiêu chuẩn công nghiệp. Máy cắt laser sợi quang có thể cắt các lỗ nhỏ bằng độ dày vật liệu (tức là lỗ 1,5 mm trên tấm thép 1,5 mm) với độ chính xác vị trí cộng hoặc trừ 0,05 mm và chất lượng cạnh không cần phải mài thứ cấp trong hầu hết các trường hợp. Cắt plasma nhanh hơn và chi phí trên mỗi mét cắt thấp hơn so với laser nhưng tạo ra vùng chịu ảnh hưởng nhiệt và đường cắt hơi thon làm hạn chế việc sử dụng nó cho các lỗ chính xác có đường kính dưới khoảng 10 mm trên tấm có độ dày dưới 3 mm.

Vít kim loại tấm là gì: Thiết kế, chức năng và lựa chọn

Để hiểu thế nào là vít kim loại tấm đòi hỏi phải phân biệt rõ ràng với vít gỗ và vít máy mà bề ngoài nó giống nhau. Vít kim loại tấm là một loại dây buộc tự khai thác được thiết kế đặc biệt để tạo ra các ren riêng trong tấm kim loại khi nó được dẫn động mà không cần phải có lỗ khai thác trước. Hình dạng ren, thiết kế đầu và độ cứng của vít kim loại tấm đều được tối ưu hóa để liên kết kim loại với kim loại trong tấm khổ mỏng.

Vít kim loại tấm hoạt động như thế nào

Khi vít kim loại tấm được dẫn vào một lỗ thí điểm được khoan trước trên kim loại tấm, các ren sắc trên thân vít sẽ dịch chuyển và cắt vật liệu kim loại tấm ra bên ngoài để tạo thành các ren giao nhau trên thành lỗ. Đường kính lỗ thí điểm được cố tình nhỏ hơn đường kính ren chính (bên ngoài) của vít, thường từ 0,1 mm đến 0,4 mm tùy thuộc vào kích thước vít và độ dày tấm, sao cho ren có đủ vật liệu để cắt vào. Vít kim loại tấm được chỉ định chính xác vào lỗ thí điểm chính xác sẽ tạo ra chiều dài gắn ren bằng toàn bộ độ dày của tấm, mang lại lực cản kéo ra từ 500 đến 2.000 N tùy thuộc vào kích thước vít, độ dày của tấm và vật liệu.

Các loại vít kim loại tấm theo thiết kế điểm

• Loại A (điểm nhọn, ren thô): Thiết kế vít kim loại tấm nguyên bản với đầu côn kiểu đầu gimlet và các ren cách đều nhau. Thích hợp cho tấm mỏng (dưới 1,5 mm) nơi mũi nhọn có thể xuyên qua mà không cần lỗ thí điểm trên một số vật liệu. Ít được chỉ định phổ biến hơn trong thực tế hiện đại vì Loại AB mang lại hiệu suất tốt hơn.
• Loại AB (điểm nhọn, ren mảnh): Một phiên bản tinh tế của Loại A với đầu nhọn hơn và bước ren mịn hơn, mang lại khả năng giữ ren tốt hơn trên các vật liệu mỏng hơn. Loại vít kim loại tấm được sử dụng rộng rãi nhất trong chế tạo nói chung.
• Loại B (điểm cùn): Có đầu cùn được thiết kế để sử dụng trong các lỗ khoan trước thay vì tự xỏ lỗ. Cung cấp nhiều sự bám ren hơn vào lỗ ren vì toàn bộ biên dạng ren bắt đầu ngay tại đầu thay vì giảm dần từ một điểm. Được sử dụng trong tấm khổ nặng hơn, nơi vít không thể tự bắt đầu lỗ.
• Vít tự khoan (vít TEK): Có đầu kiểu mũi khoan để khoan lỗ thí điểm riêng trước khi phần ren vào khớp. Loại bỏ bước khoan riêng biệt trong nhiều hoạt động lắp ráp kim loại tấm. Có sẵn các công suất điểm khoan được định mức để xuyên qua các độ dày thép cụ thể: Điểm khoan 1 (tối đa 1,6 mm), Điểm khoan 2 (tối đa 2,4 mm), Điểm khoan 3 (tối đa 4,8 mm), Điểm khoan 5 (tối đa 12,7 mm).

Kích thước lỗ thí điểm chính xác cho vít kim loại tấm

Dập các bộ phận kim loại: Cách sản xuất các bộ phận kim loại tấm khối lượng lớn

Dập các bộ phận kim loại là quy trình sản xuất có khối lượng lớn nhất và quan trọng nhất về mặt kinh tế trong gia công kim loại tấm. Hiểu cách thức hoạt động của quá trình dập, những gì nó tạo ra và khi nào đó là lựa chọn phù hợp cho một thành phần nhất định cho phép các kỹ sư và chuyên gia thu mua đưa ra quyết định mua hoặc mua chính xác cho các Bộ phận kim loại tấm trong tất cả các ngành.

Dập kim loại hoạt động như thế nào

Dập kim loại sử dụng máy ép thủy lực hoặc cơ khí để tạo lực đột xuyên qua hoặc vào tấm kim loại được giữ trên khuôn. Bộ khuôn xác định hình dạng của bộ phận hoàn thiện: chày và khuôn là các hình ảnh phản chiếu được phân tách bằng một khe hở nhỏ (thường là 5% đến 15% độ dày vật liệu) xác định chất lượng của cạnh cắt hoặc độ chính xác của hình dạng được tạo hình. Hoạt động dập các bộ phận kim loại bao gồm:

• Làm trống: Đục lỗ phẳng có hình dạng phác thảo cụ thể từ một tờ giấy hoặc dải. Khoảng trống là hình dạng bắt đầu cho các hoạt động tạo hình tiếp theo. Trong quá trình dập khuôn lũy tiến, đột bao hình và tất cả các hoạt động tạo hình tiếp theo diễn ra trong một khuôn nhiều trạm duy nhất xử lý một dải cuộn liên tục qua từng trạm với mỗi hành trình ép.
• Đấm (đấm): Cắt lỗ xuyên qua tấm trong đường viền của bộ phận. Xảy ra đồng thời với hoặc sau khi đột bao hình trong khuôn lũy tiến. Việc đục lỗ chính xác trong máy ép dập tạo ra các lỗ có độ chính xác vị trí cộng hoặc trừ 0,05 mm với tốc độ sản xuất từ ​​20 đến 400 nét mỗi phút.
• Uốn trong khuôn: Tạo hình các góc, rãnh và mặt bích trong phôi khi nó đi qua các trạm khuôn. Uốn khuôn trong khuôn dập lũy tiến chính xác hơn và nhanh hơn so với uốn phanh ép các phôi riêng lẻ, khiến nó trở thành phương pháp ưa thích cho các Bộ phận kim loại tấm khối lượng lớn có nhiều lần uốn.
• Vẽ sâu: Kéo phôi phẳng thành hình cốc hoặc hình hộp bằng cách dùng chày ấn nó vào khoang khuôn. Sản xuất vỏ, cốc, vỏ và hình chảo được sử dụng trên các sản phẩm ô tô, thiết bị và tiêu dùng. Một bộ phận được kéo sâu thành công có thể có tỷ lệ chiều sâu trên đường kính từ 0,5 đến 1,0 trong một lần rút, yêu cầu lựa chọn vật liệu cẩn thận (hợp kim có độ giãn dài cao), bôi trơn và kiểm soát lực giữ phôi để tránh bị rách ở bán kính góc hoặc nhăn ở khu vực mặt bích.

Khi dập các bộ phận kim loại là sự lựa chọn phù hợp

Tính kinh tế của các bộ phận kim loại dập được thúc đẩy bởi việc khấu hao chi phí dụng cụ. Một khuôn đột bao hình một trạm đơn giản dành cho giá đỡ nhỏ có giá từ 2.000 USD đến 8.000 USD. Một khuôn dập lũy tiến phức tạp dành cho Bộ phận kim loại tấm ô tô đa tính năng có giá từ 50.000 USD đến 500.000 USD trở lên. Các chi phí dụng cụ này được cố định bất kể khối lượng sản xuất, vì vậy:

• Dưới 500 cái: Dập hiếm khi mang tính kinh tế. Cắt laser và uốn phanh ép tiết kiệm chi phí hơn vì không cần đầu tư vào dụng cụ.
• 500 đến 5.000 chiếc: Các khuôn dập đơn giản (làm trống, đục lỗ và uốn cong đơn giản) có thể mang lại lợi ích kinh tế cho hình học đơn giản. Các khuôn lũy tiến phức tạp vẫn chưa được chứng minh ở mức độ này.
• Trên 5.000 chiếc: Việc dập ngày càng trở nên cạnh tranh hơn khi khối lượng tăng lên và khấu hao dụng cụ theo từng sản phẩm giảm xuống. Với số lượng từ 50.000 chiếc trở lên, Bộ phận kim loại dập hầu như luôn mang lại chi phí trên mỗi bộ phận thấp nhất cho các bộ phận nằm trong khả năng hình học của quy trình dập.
• Trên 500.000 chiếc mỗi năm: Dập khuôn lũy tiến bằng máy ép tự động cấp cuộn với tốc độ 100 đến 400 nét mỗi phút là phương pháp sản xuất duy nhất có hiệu quả kinh tế đối với các Bộ phận kim loại tấm phẳng và định hình ở quy mô này. Các bộ phận thân ô tô, vỏ đầu nối, bộ phận thiết bị và khung điện tử tiêu dùng đều được sản xuất theo cách này.

Khả năng chất lượng và dung sai của các bộ phận kim loại tấm được đóng dấu

Việc dập các Bộ phận kim loại trong khuôn lũy tiến được bảo trì tốt sẽ đạt được các dung sai điển hình sau đây đối với các Bộ phận kim loại tấm sản xuất:

• Đường kính lỗ: cộng hoặc trừ 0,05 mm đến 0,10 mm
• Vị trí lỗ so với mốc: cộng hoặc trừ 0,10 mm đến 0,20 mm
• Kích thước phác thảo trống: cộng hoặc trừ 0,10 mm đến 0,20 mm
• Góc uốn: cộng hoặc trừ 0,5 đến 1,0 độ
• Chiều cao hoặc chiều sâu hình thành: cộng hoặc trừ 0,10 mm đến 0,30 mm

Các dung sai này chặt chẽ hơn mức có thể đạt được khi uốn phanh ép thủ công (thường cộng hoặc trừ 0,5 mm trên các kích thước định hình và cộng hoặc trừ 1 độ trên các góc), đó là một lý do khiến việc dập các bộ phận kim loại trong khuôn chính xác được chỉ định cho các bộ phận trong đó việc lắp ráp giữa nhiều bộ phận kim loại tấm rất quan trọng đối với chức năng của sản phẩm.

Các bộ phận kim loại tấm trong công nghiệp: Ứng dụng và hướng dẫn thiết kế

Các bộ phận kim loại tấm là một trong những thành phần được sản xuất phổ biến nhất trong nền kinh tế hiện đại. Chúng tạo thành cấu trúc, vỏ, giá đỡ và các bộ phận kết nối trong hầu hết mọi loại sản phẩm từ điện tử tiêu dùng đến máy móc công nghiệp nặng. Hiểu được ngành nào phụ thuộc nhiều nhất vào Bộ phận kim loại tấm và nguyên tắc thiết kế nào giúp các bộ phận đó có thể sản xuất được và tiết kiệm chi phí là kiến ​​thức cần thiết đối với bất kỳ kỹ sư hoặc người mua nào làm việc trong ngành sản xuất công nghiệp.

Các ngành công nghiệp chính và yêu cầu về bộ phận kim loại tấm của chúng

• Ô tô: Tấm thân xe, bệ sàn, cửa ra vào, mui xe, trụ kết cấu, khung ghế, giá đỡ và tấm chắn nhiệt. Ngành công nghiệp ô tô là ngành tiêu dùng Bộ phận kim loại dập lớn nhất trên toàn cầu, xử lý hơn 100 triệu tấn thép và nhôm mỗi năm. Các bộ phận kim loại tấm ô tô phải đáp ứng dung sai kích thước chặt chẽ để lắp ráp thân xe màu trắng, chất lượng bề mặt cao đối với các bề mặt được sơn có thể nhìn thấy được và các đặc tính hấp thụ năng lượng va chạm được chỉ định cho các bộ phận kết cấu.
• Thiết bị điện và điện tử: Khung, vỏ, tấm chắn, giá đỡ, tản nhiệt, vỏ đầu nối và các bộ phận thanh cái. Các bộ phận kim loại tấm điện tử thường sử dụng nhôm mỏng (0,5 đến 2,0 mm) hoặc thép cán nguội (0,5 đến 1,5 mm) và yêu cầu các lỗ đục lỗ chính xác để lắp đầu nối và bộ phận với dung sai vị trí cộng hoặc trừ 0,1 mm hoặc chặt hơn.
• Dịch vụ HVAC và tòa nhà: Ống dẫn, hệ thống thông gió, bộ giảm chấn, vỏ bộ khuếch tán và vỏ thiết bị. Các bộ phận kim loại tấm thép mạ kẽm chiếm ưu thế trong các ứng dụng HVAC vì khả năng chống ăn mòn cần thiết trong luồng không khí ẩm, với thước đo tiêu chuẩn từ 0,55 mm đến 1,5 mm đối với các phần ống dẫn và lên đến 3,0 mm đối với vỏ thiết bị.
• Thiết bị y tế: Khung thiết bị hình ảnh, khay dụng cụ phẫu thuật, nội thất bệnh viện và vỏ thiết bị. Các bộ phận kim loại tấm y tế yêu cầu thép không gỉ (cấp 304 hoặc 316) có độ hoàn thiện bề mặt Ra dưới 0,8 micron cho bất kỳ bề mặt nào tiếp xúc với bệnh nhân hoặc dụng cụ và phải tuân thủ các yêu cầu của hệ thống chất lượng ISO 13485.
• Hàng không vũ trụ: Da thân máy bay, sườn cánh, tấm vỏ động cơ, cấu trúc tượng đài bên trong và giá đỡ. Các bộ phận kim loại tấm hàng không vũ trụ chủ yếu sử dụng hợp kim nhôm (2024, 7075, 6061) và titan, được sản xuất với dung sai chặt chẽ nhất trong ngành (cộng hoặc trừ 0,05 mm trên các bề mặt vừa khít quan trọng) theo hệ thống quản lý chất lượng được chứng nhận AS9100.

Hướng dẫn thiết kế cho các bộ phận kim loại tấm hiệu quả về chi phí

• Duy trì bán kính uốn cong tối thiểu: Bán kính uốn cong bên trong tối thiểu đối với một vật liệu nhất định xấp xỉ bằng 0,5 đến 1,0 lần độ dày vật liệu đối với thép nhẹ và 1,0 đến 2,0 lần độ dày đối với thép không gỉ và nhôm. Việc chỉ định bán kính uốn cong nhỏ hơn bán kính uốn cong tối thiểu của vật liệu sẽ gây ra vết nứt ở chỗ uốn, đòi hỏi loại vật liệu đắt tiền hơn với độ giãn dài cao hơn hoặc thay đổi quy trình để đạt được hình dạng.
• Giữ khoảng cách từ lỗ đến cạnh trên mức tối thiểu: Đối với các lỗ được đục lỗ trên các Bộ phận kim loại tấm, khoảng cách tối thiểu từ tâm lỗ đến bất kỳ cạnh nào hoặc lỗ liền kề phải ít nhất bằng 1,5 lần đường kính lỗ. Khoảng cách gần hơn khiến chày làm biến dạng vật liệu giữa lỗ và cạnh trong quá trình đột, tạo ra gờ hoặc lực kéo vật liệu làm suy yếu bộ phận.
• Tránh dung sai chặt chẽ về kích thước hình thành trừ khi được yêu cầu về mặt chức năng: Mỗi dung sai bị siết chặt trên Bộ phận kim loại tấm đều làm tăng chi phí kiểm tra, tăng tỷ lệ loại bỏ trong quá trình sản xuất và có thể yêu cầu các hoạt động tạo hình bổ sung hoặc gia công thứ cấp. Chỉ định dung sai dựa trên việc lắp ráp thực tế và các yêu cầu về chức năng của bộ phận, chứ không phải dựa trên suy nghĩ chung chung "càng chặt càng tốt".
• Tiêu chuẩn hóa độ dày vật liệu trên tất cả các bộ phận kim loại tấm trong một tổ hợp: Việc sử dụng cùng độ dày vật liệu cho tất cả các bộ phận trong cụm hàn hoặc bắt vít giúp đơn giản hóa việc mua hàng, giảm chi phí lưu kho và cho phép dùng chung dụng cụ để tạo phôi và tạo hình trên nhiều bộ phận. Khi yêu cầu các độ dày khác nhau, hãy giới hạn số lượng dưỡng được sử dụng trong một cụm ở mức tối thiểu cần thiết để đáp ứng các yêu cầu về kết cấu.

Câu hỏi thường gặp

1. Kim loại tấm hoạt động như thế nào và nó khác với các quy trình chế tạo kim loại khác như thế nào?

Gia công kim loại tấm là kỷ luật chế tạo các bộ phận từ tấm kim loại phẳng dày thường từ 0,5 mm đến 6 mm bằng cách sử dụng các hoạt động cắt, tạo hình, nối và hoàn thiện. Nó khác với các quy trình chế tạo kim loại khác như gia công (loại bỏ vật liệu khỏi khối rắn để tạo ra hình dạng ba chiều), đúc (đổ kim loại nóng chảy vào khuôn) và rèn (sử dụng lực nén trên phôi kim loại được nung nóng). Gia công kim loại tấm bắt đầu với phôi phẳng và thay đổi hình dạng mà không loại bỏ vật liệu đáng kể, khiến việc này vốn tiết kiệm vật liệu hơn so với gia công. Ưu điểm nổi bật của gia công kim loại tấm là khả năng sản xuất các bộ phận nhẹ, chắc chắn, có hình dạng phức tạp với tốc độ sản xuất cao và chi phí cạnh tranh thông qua các quy trình bao gồm Dập các bộ phận kim loại, cắt laser và uốn ép phanh.

2. Tấm kim loại được sản xuất như thế nào và điều gì quyết định dung sai độ dày của nó?

Tấm kim loại được sản xuất bằng các tấm thép cán nóng ở nhiệt độ 1.200 độ C cho đến độ dày cuộn, sau đó được cán nguội ở nhiệt độ phòng để kiểm soát thước đo chính xác và cải thiện chất lượng bề mặt. Dung sai độ dày được xác định bởi thiết bị máy cán, độ dày mục tiêu và tiêu chuẩn áp dụng (ASTM A568 cho cán nóng, ASTM A568 và EN 10131 cho cán nguội). Tấm cán nguội đạt được dung sai độ dày cộng hoặc trừ 0,02 mm đến 0,05 mm, trong khi tấm cán nóng được chỉ định ở mức cộng hoặc trừ 0,1 mm đến 0,25 mm. Đối với các ứng dụng Dập các bộ phận kim loại yêu cầu dòng vật liệu ổn định trong khuôn tạo hình, tấm cán nguội có dung sai độ dày chặt chẽ luôn được ưu tiên vì sự thay đổi độ dày vật liệu trực tiếp gây ra sự thay đổi kích thước bộ phận trong các hoạt động uốn và kéo sâu.

3. Vít tấm kim loại là gì và nó khác với vít gỗ hay vít máy như thế nào?

Vít kim loại tấm là một loại dây buộc tự khai thác có ren cứng được thiết kế để cắt thành tấm kim loại khi nó được dẫn qua một lỗ thí điểm được khoan trước, tạo ra các ren giao tiếp của riêng nó mà không cần lỗ hoặc đai ốc được khai thác. Vít gỗ có các sợi thô hơn, khoảng cách rộng hơn và thân côn được thiết kế để nén các sợi gỗ và bám chặt bằng ma sát. Vít máy có các ren chính xác được thiết kế để khớp với lỗ hoặc đai ốc được taro sẵn ở bước xác định và không tạo thành ren trên nền. Điểm khác biệt thực tế quan trọng nhất là vít kim loại tấm chỉ yêu cầu một lỗ hở được khoan ở tấm trên cùng và một lỗ thí điểm có kích thước nhỏ hơn một chút ở tấm dưới cùng, trong khi vít máy yêu cầu ren được taro ở tấm dưới cùng hoặc đai ốc ở mặt sau.

4. Làm thế nào để cắt thẳng tấm kim loại mà không cần thiết bị đắt tiền?

Để cắt thẳng tấm kim loại mà không cần kéo cắt băng ghế, cách tiếp cận hiệu quả nhất là kẹp chặt thanh thước thẳng hoặc thanh góc bằng thép vào tấm ở khoảng cách lệch với đường cắt, sau đó dùng cưa tròn có lưỡi cacbua xếp hạng kim loại dựa vào thanh dẫn hướng. Đối với tấm có độ dày dưới 1,5 mm, các mũi cắt hàng không cắt thẳng (tay cầm màu vàng) được dẫn hướng dọc theo đường được đánh dấu sẽ tạo ra đường cắt thẳng chấp nhận được mà không cần dụng cụ điện. Để cắt thẳng chính xác trên nhôm mỏng (dưới 2 mm), một con dao tiện ích sắc bén được khía từ 3 đến 5 lần dọc theo thước thẳng có thể cho phép tấm giấy được cắt gọn gàng dọc theo đường ghi điểm, tương tự như việc khắc và cắt kính.

5. Làm thế nào để khoét lỗ trên kim loại để luồn ống dẫn điện vào vỏ?

Để cắt các lỗ vào ống dẫn trong vỏ kim loại tấm, bộ đục lỗ loại trực tiếp là công cụ tiêu chuẩn chuyên nghiệp vì nó tạo ra một lỗ sạch, không có gờ ở đường kính chính xác cần thiết cho khớp nối ống dẫn mà không làm biến dạng bảng vỏ. Đối với một lỗ đơn hoặc khi không có bộ đục lỗ, mũi khoan bậc có thể tạo ra các lỗ sạch có đường kính lên tới 30 mm trên tấm dày tới 3 mm. Đối với các lỗ ống dẫn lớn có đường kính trên 50 mm, một chiếc cưa lỗ có kích thước phù hợp sẽ tạo ra độ hở cần thiết. Luôn mài nhẵn mép lỗ sau khi cắt, bất kể sử dụng phương pháp nào, để bảo vệ lớp cách điện của dây dẫn ống khỏi bị mài mòn tại điểm vào và để tránh bị thương trong quá trình lắp đặt.

6. Sự khác biệt giữa Bộ phận kim loại dập và Bộ phận kim loại tấm được cắt bằng laser là gì?

Dập các bộ phận kim loại sử dụng khuôn và đột cứng để đồng thời tạo thành hình dạng hoàn chỉnh của một bộ phận trong thao tác ép một hoặc nhiều giai đoạn ở tốc độ rất cao (20 đến 400 bộ phận mỗi phút), với chi phí gia công từ 2.000 USD đến 500.000 USD tùy theo độ phức tạp. Các bộ phận kim loại tấm được cắt bằng laser được sản xuất bằng máy cắt laser CNC để cắt đường viền bộ phận và các tính năng bên trong từ tấm phẳng bằng chùm tia laze tập trung, không cần dụng cụ chuyên dụng (chương trình bộ phận được viết bằng phần mềm) nhưng tạo ra các bộ phận ở tốc độ chậm hơn (1 đến 20 bộ phận mỗi phút đối với các cấu hình phức tạp). Cắt laser mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn đối với khối lượng thấp đến trung bình (dưới 5.000 chiếc) và đối với các cấu hình phức tạp đòi hỏi dụng cụ phức tạp đắt tiền. Việc dập là vượt trội về mặt kinh tế khi sản xuất trên 5.000 chiếc mỗi năm trong đó chi phí dụng cụ được khấu hao xuống một phần xu cho mỗi chiếc.

7. Tôi nên sử dụng kích thước lỗ thí điểm nào cho vít kim loại tấm số 10 bằng thép nhẹ 1,5 mm?

Đối với vít kim loại tấm số 10 (đường kính lớn 4,8 mm) bằng thép nhẹ 1,5 mm, đường kính lỗ dẫn hướng được khuyến nghị là 4,0 mm. Kích thước nhỏ hơn này cung cấp đủ vật liệu để các ren vít cắt một sợi ren tiếp xúc an toàn trên thành lỗ dẫn hướng mà không yêu cầu mô-men xoắn dẫn động quá mức có thể làm tuột ren hoặc bịt ra khỏi hốc dẫn động. Nếu lỗ dẫn hướng quá lớn (trên 4,3 mm đối với vít số 10 bằng thép), thì độ bám ren sẽ không đủ và vít sẽ kéo ra với lực thấp hơn định mức. Nếu lỗ dẫn hướng quá nhỏ (dưới 3,7 mm), mômen dẫn động sẽ quá lớn và hốc dẫn động đầu vít có thể bị bong ra trước khi vít được lắp hoàn toàn.

8. Các bộ phận kim loại dập có thể tạo ra các sợi chỉ hay chỉ các hình dạng phẳng và hình thành?

Các bộ phận kim loại dập có thể tạo ra các đặc điểm ren thông qua các hoạt động tạo ren trong khuôn. Các lỗ ép đùn (còn gọi là mặt bích ép đùn hoặc gờ) được tạo ra trong khuôn dập bằng một cú đấm xuyên, sau đó là một cú đấm mặt bích kéo vòng vật liệu hướng lên xung quanh lỗ xuyên thủng, tăng độ dày vật liệu ở chu vi lỗ từ độ dày một tấm lên 2 đến 3 lần độ dày tấm. Vòng đệm này sau đó được ren bằng taro tạo cuộn để tạo ra ren trong chịu lực trong bộ phận kim loại tấm mà không cần đai ốc hoặc đai ốc hàn riêng. Một lỗ được ép đùn và tạo ren trên tấm thép cán nguội 1,5 mm sử dụng ren M5 cung cấp độ bám ren từ 3 đến 4 mm, đủ để tải vít máy tiêu chuẩn trong các cụm lắp ráp có tải trọng nhẹ đến trung bình.

9. Những lựa chọn hoàn thiện bề mặt nào có sẵn cho các Bộ phận kim loại tấm sau khi chế tạo?

Các bộ phận kim loại tấm có thể được hoàn thiện bằng nhiều quy trình xử lý bề mặt tùy thuộc vào khả năng chống ăn mòn, hình thức và đặc tính chức năng cần thiết. Các lựa chọn hoàn thiện phổ biến bao gồm: sơn tĩnh điện (ứng dụng tĩnh điện của bột polyme nhiệt rắn, cung cấp lớp phủ bảo vệ và trang trí từ 60 đến 120 micron với bất kỳ màu nào); sơn ướt (chi phí vốn thấp hơn sơn tĩnh điện nhưng thường màng mỏng hơn và độ bền thấp hơn); mạ kẽm nhúng nóng (đối với các bộ phận kim loại tấm thép yêu cầu thời gian sử dụng lâu dài ngoài trời mà không cần bảo trì); anodizing (đối với các bộ phận kim loại tấm nhôm, tạo ra lớp oxit cứng, chống mài mòn, có thể trong hoặc nhuộm); mạ điện (mạ kẽm, niken hoặc crom để đáp ứng các yêu cầu về độ dẫn điện hoặc chống ăn mòn cụ thể); và đánh bóng bằng điện (đối với các Bộ phận kim loại tấm bằng thép không gỉ yêu cầu độ mịn bề mặt tối đa cho các ứng dụng vệ sinh hoặc quang học).

10. Làm cách nào để chỉ định thước đo chính xác cho thiết kế Bộ phận kim loại tấm của tôi?

Việc chọn thước đo (độ dày) chính xác cho Bộ phận kim loại tấm đòi hỏi phải cân bằng độ cứng kết cấu, khả năng chịu tải, trọng lượng và chi phí. Điểm khởi đầu: đối với các vỏ và vỏ hạng nhẹ không có yêu cầu về tải trọng kết cấu, thép cán nguội từ 0,8 mm đến 1,2 mm là tiêu chuẩn. Đối với các giá đỡ và khung kết cấu chịu tải vừa phải, thông thường là 1,5 mm đến 2,5 mm. Đối với các ứng dụng kết cấu nặng bằng thép nhẹ, 3,0 mm đến 6,0 mm là phù hợp. Đối với các bộ phận kim loại tấm nhôm, hãy tăng thước đo khoảng 40% đến 50% so với thước đo thép tương đương để đạt được độ cứng tương tự, vì mô đun đàn hồi của nhôm (70 GPa) xấp xỉ bằng một phần ba mô đun đàn hồi của thép (200 GPa), nghĩa là cần có phần nhôm dày hơn để đạt được cùng độ võng khi chịu tải. Luôn xác minh việc lựa chọn thước đo bằng cách tính toán độ võng hoặc ứng suất trong trường hợp tải trọng tới hạn bằng cách sử dụng các công thức dầm hoặc tấm tiêu chuẩn trước khi đưa thiết kế vào sản xuất.