Asennuslevy: Tyypit, materiaalit, suunnittelu ja räätälöity työstö

Vaikka kiinnityslevyt eivät ole kokoonpanoissa kovin havaittavia, niiden merkitys on vakuuttava. Ne eivät ainoastaan ​​tarjoa vakaata alustaa kiinnitykselle, vaan ne myös siirtävät kuormia, hallitsevat tilaa, kohdistavat komponentit oikein ja vaimentavat tärinää. Ilman kiinnityslevyjä komponenttien asianmukainen toiminta voi olla haastavaa. Tutustutaanpa kiinnityslevyjen tyyppeihin, materiaaleihin ja valmistusmenetelmiin.

Mikä on kiinnityslevy

Asennuslevyjä käytetään melko usein mekaanisissa ja sähköisissä kokoonpanoissa. Asennuslevyä käytetään pohjimmiltaan komponenttien kiinnittämiseen, tukemiseen ja kohdistamiseen. Kohdistuksen näkökulmasta asennuslevyn tasaisuus ja tarkka reikäkuvio mahdollistavat komponenttien tarkan sijoittelun. Asennuslevyt voidaan luokitella paksuuden mukaan. Ohuita asennuslevyjä käytetään yleensä kevyissä kalusteissa, kun taas paksuja asennuslevyjä käytetään kantavissa asennuksissa. Myös niiden valmistusmenetelmät ovat erilaisia. Ohuet asennuslevyt valmistetaan ohutlevyprosesseilla. Paksut asennuslevyt puolestaan ​​valmistetaan CNC-koneistuksella, plasmaleikkauksella jne.

Asennuslevyjen toiminnot

Asennuslevyn tärkein tehtävä on tarjota vakaa alusta kokoonpanojen komponenteille. Lisäksi asennuslevyt yksinkertaistavat asennusta. Komponentit voidaan kiinnittää ennalta määritettyihin paikkoihin. Tarkka kohdistus varmistaa oikean asennuksen. Asennuslevyt jakavat painon tasaisesti. Koska asennuslevy toimii erillisenä rajapintana, tilankäyttö paranee. Joissakin sähkösovelluksissa asennuslevy voi toimia myös jäähdytyselementtinä . Se auttaa myös tärinänvaimennuksessa.

Ero kiinnityslevyn, pohjalevyn ja kiinnikkeen välillä

Alla olevassa taulukossa vertaillaan asennuslevyä, pohjalevyä ja kiinnikettä:

Asennuslevyjen tyypit sovelluksen mukaan

Asennuslevyjä käytetään lukuisissa sovelluksissa. Tilanhallinta, tärinänvaimennus ja kuormansiirto-ominaisuudet osoittavat asennuslevyn hyödyllisyyden monilla aloilla. Yleisesti ottaen ne voidaan luokitella sovellusalueiden, kuten sähköisten, mekaanisten tai rakenteellisten, perusteella.

Sähköasennuslevyt

Sähköasennuslevyt valmistetaan yleensä ohuista metallilevyistä. CNC-laserleikkaus, lävistys ja taivutus luovat tarkkoja profiileja ja reikiä . Näitä asennuslevyjä käytetään laajalti ohjauspaneeleissa, jakotauluissa ja koteloissa. Ne mahdollistavat pääsyn sähkökomponentteihin, kuten katkaisijoihin, releisiin, PLC:ihin ja riviliittimiin. Tilanhallinta, siisti johdotus ja lämmönpoisto ovat joitakin sähköasennuslevyjen tärkeimmistä eduista.

Mekaaniset asennuslevyt

Mekaanisia asennuslevyjä käytetään mekaanisissa kokoonpanoissa kohdistukseen, kuorman jakamiseen ja/tai vaimennukseen. Tarkka reikien kohdistus ja säädettävät mekanismit varmistavat moottoreiden, vaihteistojen ja laakereiden tarkan sijoittelun.

Rakenne- ja tukilevyt

Rakennekiinnityslevyillä on ratkaiseva rooli koko rakenteen vakauden kannalta. Ensisijainen tehtävä on siirtää kuorma tasaisesti tukirakenteeseen. Nämä kiinnityslevyt kiinnitetään yleensä betoniperustuksiin ja teräsrakenteisiin. Suorituskykykriteeriensä vuoksi rakenteelliset kiinnityslevyt valmistetaan paksuista materiaaleista. Valmistuksessa käytetään CNC-koneistusta ja plasmaleikkausta suuren tarkkuuden saavuttamiseksi.

Yleisiä kiinnityslevyjen materiaaleja

Vaikka asennuslevyissä käytettävien materiaalien luettelo on loputon, metalliset asennuslevyt ovat yleisiä. Jopa metallien kohdalla tekijät, kuten hinta, korroosionkestävyys ja pieni paino, vaikuttavat materiaalivalintaan. Tässä käsittelemme yleisiä asennuslevyissä käytettyjä materiaaleja.

Hiiliteräksestä valmistetut kiinnityslevyt

Hiiliteräs on yleisin materiaali kiinnityslevyille. Sen alhaiset kustannukset ja korkea lujuus ovat keskeisiä etuja. Se on kuitenkin altis korroosiolle ajan myötä. Siksi tarvitaan pintakäsittelyjä, kuten maalaus, pulverimaalaus tai sinkitys. Yleisimmät kiinnityslevyjen valmistukseen käytettävät teräslajit ovat ASTM A36, AISI 1018, SS400 ja Q235. Ne ovat eri järjestelmiin kuuluvia vastaavia teräslajeja. Ne tarjoavat hyvän lujuuden ja muovattavuuden. Raskaaseen koneistukseen AISI 1045 voi olla parempi vaihtoehto.

Ruostumattomasta teräksestä valmistetut asennuslevyt

Ruostumaton teräs tarjoaa erinomaisen korroosionkestävyyden. Edullisia kiinnityslevyjä voidaan valmistaa esimerkiksi 201- tai 430-teräksestä. Useimpiin yleiskäyttöisiin sovelluksiin, kuten elintarviketeollisuuteen, kemianteollisuuteen ja ulkokäyttöön, käytetään 304-terästä. Meriympäristöissä ja aggressiivisissa kemiallisissa ympäristöissä sopivin laatu on 316-teräs.

Alumiiniset kiinnityslevyt

Alumiinin käytön suurin etu asennuslevyissä on sen keveys. 6061 T6 on yleisin alumiinilaatu, jolla on kohtalainen lujuus ja hyvä työstettävyys. Myös 5052-alumiinia käytetään asennuslevyjen valmistuksessa sen hyvän muovattavuuden ja korroosionkestävyyden vuoksi. Korkean suorituskyvyn sovelluksissa käytetään 7075-luokan alumiinia. Sen lujuus vastaa teräksen lujuutta.

Muoviset kiinnityslevyt

Polymeerit tarjoavat hyvän sähköeristyksen, kemikaalien kestävyyden ja alhaisen tiheyden. Nämä sopivat erinomaisesti syövyttäviin ympäristöihin ja matalan kuormituksen sovelluksiin. Ne ovat myös esteettisesti miellyttäviä. Yleisiä muovimateriaaleja asennuslevyille ovat PVC, HDPE, ABS ja nailon.

Kuinka valita oikea materiaali

Materiaalien valinta riippuu käyttötarkoituksesta. Esimerkiksi muoveja voidaan käyttää sähköeristykseen, mutta ne eivät kestä suuria kuormia. Toisaalta hiiliteräs kestää suuria kuormia, mutta se ei tarjoa sähköeristystä. Sitten tulee kustannustekijä. Vaikka ruostumattomat teräkset voivat korvata hiiliteräkset lähes kaikissa asennuslevytyypeissä, korkea hinta on rajoitus. Lyhyesti sanottuna valinta riippuu tekijöistä, kuten kustannuksista, korroosionkestävyydestä, mekaanisesta lujuudesta, painosta ja sähköeristyksestä.

Kiinnityslevyjen valmistusmenetelmät

Ohuiden kiinnityslevyjen valmistusmenetelmät eroavat paksujen kiinnityslevyjen menetelmistä. Ohuiden kiinnityslevyjen valmistuksessa käytetään yleensä peltityöstöä, kun taas paksujen kiinnityslevyjen valmistuksessa käytetään CNC-työstöä.

Sheet Metal Fabrication

Peltilevyjen valmistusprosesseja käytetään usein jopa 8 mm paksujen kiinnityslevyjen valmistukseen. Se tuottaa yksinkertaisia ​​geometrioita. Massatuotanto tekee siitä erittäin kustannustehokasta. Yleisesti käytetään esimerkiksi leikkausta, lävistystä ja taivutusta. CNC-laserleikkausta ja CNC-sauvaa käytetään monimutkaisiin leikkauksiin ja profiileihin. Ne tarjoavat toistettavaa laatua ja puhtaat reunat. Viimeistelytoimenpiteitä, kuten pulverimaalaus, anodisointi tai galvanointi, voidaan tarvita sovelluksesta riippuen.

CNC-koneistuksen kiinnityslevyt

CNC-työstö on ihanteellista paksujen kiinnityslevyjen valmistukseen. Mittatarkkuus, monimutkainen rakenne, tasaisuus ja toistettavuus ovat tämän prosessin tärkeimpiä ominaisuuksia. Tämän seurauksena voidaan odottaa komponenttien asianmukaista sovitusta ja tarkkaa kohdistusta.

CNC-jyrsintä tarkkuusominaisuuksiin

CNC-jyrsintää käytetään urien, taskujen ja porrastettujen pintojen kaivertamiseen kiinteisiin kappaleisiin. Erikoisominaisuuksien sisällyttäminen helpottaa kuormitusta aiheuttavien komponenttien, kuten moottoreiden, vaihteistojen tai pylväiden, asianmukaista asennusta.

CNC-poraus kiinnityslevyjen reikiä varten

CNC-poraus tuottaa reikiä täsmälleen niihin kohtiin, jotka on tarkoitettu suunnittelussa. Tämän seurauksena pultit ja kiinnikkeet sopivat täydellisesti ilman muutoksia. Reiät voidaan sitten kierteittää.

Asennuslevyjen yleisiä käyttötarkoituksia

Asennuslevyt kattavat kaikenlaisia ​​teollisuudenaloja. Tänä aikana, jolloin teollisuudenalat kilpailevat tarkkuuden tavoittelusta, asennuslevyjen rooli on ratkaisevan tärkeä. Edistyneet prosessit, kuten CNC-työstö, ovat lähestymässä tätä tavoitetta. Asennuslevyjen käyttökohteet vaihtelevat autoteollisuudesta teollisuusohjaukseen ja edistyneeseen robotiikkaan.

Autoteollisuus

Autoteollisuuden sovelluksissa eri komponentit käyttävät erityyppisiä kiinnityslevyjä. Kiinteitä komponentteja, kuten akkuja, jäähdyttimiä ja ohjausmoduuleja, tukevat kiinnityslevyt kestävät staattista kuormitusta. Toisaalta maastoajosovelluksissa käytettävät vinssin kiinnityslevyt on suunniteltu dynaamisille kuormille. Suunnittelu riippuu pääasiassa sovelluksesta.

Moottori ja voimansiirto

Voimansiirto on toinen yleinen mekaaninen sovellus. Asennuslevyt tarjoavat vakaan alustan moottoreiden, vaihteistojen ja voimansiirtojärjestelmien asianmukaiselle asennukselle. CNC-koneistetut asennuslevyt ovat mittatarkkoja. Joten ne tarjoavat komponenttien täydellisen asennuksen. Oikea kohdistus varmistaa sujuvan toiminnan ilman muodonmuutosten tai rikkoutumisen riskiä.

Elektroniikka

Elektroniikassa asennuslevyt tarjoavat liitännän piirilevyjen, releiden ja ohjausyksiköiden kiinnittämiseen. Ne mahdollistavat siistin johdotuksen. Nykyään näyttöjen asennuslevyt ovat trendikkäitä. Tämä säädettävä näyttöliitäntä on suosittu toimistoissa, työasemissa ja peliympäristöissä.

Industrial Automation

Teollisuuden prosessien ohjausjärjestelmissä asennuslevyihin kiinnitetään paljon erilaisia ​​komponentteja. Anturit, toimilaitteet ja ohjaimet asennetaan joko koneiden päälle tai kotelon sisään asennuslevyjen avulla. Ne yksinkertaistavat näiden komponenttien asennusta.

Ohjelmistorobotiikka

Robotiikka edustaa konetekniikan huippua. Nämä robottien osat ovat mittaherkkiä. Jopa pieni linjausvirhe tai mittatarkkuus tekee roboteista käyttökelvottomia. Moottoreita, niveliä, antureita ja efektoreita tukevien kiinnityslevyjen toleranssit ovat siksi erittäin tiukalla.

Yllä mainittujen sovellusten lisäksi asennuslevyjä löytyy myös joistakin kuluttajatuotteista, kuten kameroista, kulutuselektroniikasta, kodinkoneista jne.

Miten asennuslevy toimii hyvin sovelluksissa?

Insinöörit ja suunnittelijat ottavat laajasti huomioon tekijät, jotka voivat vaikuttaa asennuslevyjen suorituskykyyn. Suunnittelu sisältää paljon toimenpiteitä, joiden tulisi varmistaa asennuslevyjen hyvä toiminta. Joitakin suunnitteluominaisuuksia käsitellään tässä.

Ohjauslevyn paksuus

Paksuuden optimointi on keskeinen parametri asennuslevyjen suunnittelussa. Tarvittavaa ohuempi paksuus johtaa muodonmuutoksiin tai rikkoutumiseen. Tarvittavaa paksumpi paksuus puolestaan ​​lisää painoa ja kustannuksia. Uusi lähestymistapa on elementtimenetelmäanalyysin (FEA) käyttö paksuuden optimoimiseksi. Vain optimaalinen paksuus antaa tyydyttävän lujuuden ja jäykkyyden aiottuun sovellukseen.

Varmista mittatarkkuus

Mittatarkkuus on ratkaisevan tärkeää oikean istuvuuden ja kohdistuksen varmistamiseksi. Hyvä mittatarkkuus takaa saumattoman kokoonpanon. Hyvän kohdistuksen lisäksi se edistää tasaista kuorman jakautumista.

Optimoi reiän suunnittelu

Myös reiän suunnittelu on suorituskykyyn vaikuttava tekijä. Reiän koko, sijainti ja tyyppi vaikuttavat paljon kiinnityslevyn suorituskykyyn. Reikien oikea välimatka estää kiinnityslevyjen lujuuden heikkenemisen.

Täytä kuormitusvaatimukset

Hyvän suunnittelun on täytettävä kuormitusvaatimukset. Insinöörit pitävät usein turvallisuuskertoimen 30–100 % käyttöolosuhteita korkeampana. Staattiset kuormat ovat ennustettavampia. Mutta muut kuormitustyypit, kuten dynaamiset tai sykliset kuormat, aiheuttavat lisäongelmia. Esimerkiksi materiaalin väsymiskäyttäytyminen otetaan huomioon, kun siihen kohdistetaan syklisiä kuormia. Dynaamiset kuormat ja iskuvoimat lisäävät liikemäärää, mikä lisää kuormitusvaatimuksia.

Asennuslevyjen laadun tarkistaminen

Asennuslevyjen valmistuksessa laadunvarmistus/laadunvalvonta on yhtä tärkeää kuin itse valmistus. Vialliset osat eivät ainoastaan ​​aiheuta hävikkiä romun syntymisen vuoksi, vaan ne myös heikentävät asennuslevyjen toiminnallista luotettavuutta. Vankka laadunvarmistus/laadunvalvontajärjestelmä auttaa varmistamaan, että asennuslevy saavuttaa halutut tulokset.

Mittaa mittatarkkuus

Laadunvalvontahenkilöstö käyttää pääasiassa käsityökaluja, kuten työntömittaa, mikrometrejä, korkeusmittareita ja pintalevyjä. Näillä työkaluilla voidaan mitata kaikki tärkeimmät mitat. Monimutkaisissa malleissa voidaan käyttää koordinaattimittauskoneita, jotka antavat erittäin tarkkoja mittauksia.

Reiän sijainnin ja kohdistuksen tarkistaminen

Muiden mittaustyökalujen lisäksi käytetään mene/ei mene -mittareita, koordinaattimittauskoneita ja optisia mittausjärjestelmiä. Reiän mitat, reiän syvyys, reunan ja reiän välinen etäisyys ja reiästä reikään -etäisyys ovat tärkeitä mittoja.

Kuorman suorituskyvyn validointi

Kuormituksen suorituskyky validoidaan staattisilla kuormituskoestuskoneilla, hydraulisilla puristimilla ja väsytyskoelaitteistoilla. FEA on rikkomaton menetelmä kuormituksen suorituskyvyn validointiin jo ennen varsinaista tuotantoa.

Asennuslevyjen pintakäsittelyt

Joitakin metallisia kiinnityslevyjä, kuten ruostumattomasta teräksestä valmistettuja levyjä, voidaan käyttää sellaisenaan. Mutta useimmiten kiinnityslevyt vaativat pintakäsittelyn. Se voidaan tehdä pinnan päälle estetiikan, korroosionkestävyyden tai kulutuskestävyyden vuoksi.

Teräskiinnityslevyjen sinkitys

Sinkitys tehdään usein tavallisille hiiliteräksisille kiinnityslevyille. Teräksen pinnalle levitetään sinkkikerros, joka suojaa terästä ruostumiselta. Lisäksi se antaa sille siistin ja hyvän ulkonäön. Joissakin sinkitysprosesseissa luodaan paljetteja, jotka lisäävät pintaan kuvion.

Jauhemaalaus teräksisille kiinnityslevyille

Aivan kuten galvanointi, pulverimaalaus suojaa terästä korroosiolta. Yhden hopeanharmaan värin sijaan pulverimaalaus tarjoaa loputtomasti värivaihtoehtoja. Väri voidaan jopa sovittaa ympäristöön. Se tekee pinnasta myös sähköä eristävän.

Alumiinilevyjen anodisointi

Anodisointia käytetään yleisesti alumiiniseosten pintakäsittelynä. Anodisoinnilla on laaja väri- ja sävyvalikoima. Esteettisten ominaisuuksien lisäksi anodisointi antaa kiinnityslevyille kulumis- ja korroosiosuojan.

Miksi tarvitaan räätälöityjä asennuslevyjä?

Aina kun standardoidut asennuslevymallit eivät täytä sovelluksen vaatimuksia, syntyy räätälöintitarve. Mittojen, reikäkuvion tai pintakäsittelyn epäsuhta luo tarpeen räätälöinnille.

Sovelluskohtaiset mitat

Massatuotetut asennuslevyt eivät välttämättä ole yhteensopivia kaikkien sovellusten kanssa. Jotkin erityissovellukset vaativat räätälöityjä malleja. Pelkät sovelluskohtaiset mitat riittävät oikean sovituksen ja kohdistuksen vaatimusten täyttämiseksi. Siksi räätälöity CNC-koneistus on usein tarpeen tällaisessa tapauksessa.

Sovelluskohtaiset reikäkuviot

Vaikka mitat vastaisivat käyttötarkoitusta, reikäkuviota voi silti olla tarpeen muokata. Vain jos reiät vastaavat kiinnitettävien komponenttien reikiä, se sopii.

Luotettava asennuslevyjen valmistaja

Räätälöityjen asennuslevyjen valmistus on resursseja ja osaamista vaativaa. Luotettavan valmistajan löytäminen voi joskus olla turhauttavaa. Luotettavalla valmistajalla olisi oltava kaikki tarvittavat koneet. Se tarjoaisi yhden luukun, täydellisen ratkaisun. Tuofa Custom CNC -koneistuspalvelu voi auttaa sinua valmistamaan haluamasi asennuslevyt. Vuosien varrella se on voittanut monien teollisuudenalojen luottamuksen ympäri maailmaa. Lähetä meille kysely.

Yhteenveto

Asennuslevy on tärkeä osa sähkö- ja mekaanisissa kokoonpanoissa. Sillä on joitakin kriittisiä toimintoja. Se kiinnittää komponentit tukevasti, hallitsee tilaa, kohdistuu oikein ja jakaa kuormat tasaisesti. Valmistusprosessit voidaan jakaa kahteen luokkaan suunnittelusta ja materiaalin paksuudesta riippuen. Ohuet asennuslevyt valmistetaan ohutlevyprosesseilla. Paksut asennuslevyt valmistetaan CNC-koneilla. Materiaalivalinta on myös tärkeä näkökohta. Se riippuu tekijöistä, kuten lujuudesta, korroosionkestävyydestä, lastutavuudesta, muovattavuudesta ja kustannuksista.

FAQ

Miten rekisterikilven kiinnitysreiät porataan?

Merkitse reikien paikat tarkasti. Poraa reikä aiottuihin kohtiin porakoneella.

Miten tehdä asennuslevy?

Ensimmäinen vaihe on suunnittelu. Kun suunnittelu on validoitu, otetaan käyttöön sopiva valmistusmenetelmä. Ohuet kiinnityslevyt valmistetaan ohutlevyprosesseilla. Paksut kiinnityslevyt vaativat CNC-koneistusta.

Mistä on tehty metallilevyn kiinnitys?

Yleisimmin käytettyjä metalleja kiinnityslevyissä ovat tavallinen hiiliteräs, ruostumaton teräs ja alumiini.