Rør og sveis er bunnsolid, og maskinering gir ekstrem presisjon. Tynnplater kan imidlertid vise seg å være et bedre eller like godt alternativ når du konstruerer en løsning. La oss se på hvilke egenskaper du kan vinne på ved å benytte tynnplater med stansing eller laserskjæring og knekking.

Utgangspunktet for dette tankeeksperimentet er naturlig nok at det ferdige produktet skal innfri krav til både presisjon og soliditet. Samtidig har en konstruktør en rekke andre hensyn å ta, som budsjett, tidsfrister, vekt og revisjonsmuligheter. I tillegg er det lov å ha det litt gøy på jobben!

Budsjett

Når det er behov for å budsjettere så lavt som mulig, vil det være en fordel med tynnplater.

• Forbruket av stål er lavt
• Transporten av materialer og ferdige komponenter er enkel og dermed rimeligere
• Monteringen går kjapt

Her snakker vi også høy materialeffektivitet, spesielt ved å sammenligne med maskinering. Et konkret eksempel er en boks for elektronikk som en oppdragsgiver tidligere fikk frest av en aluminiumsblokk. Her var det et materialsvinn på 98 prosent. Tilsvarende andel etter laserskjæring eller stansing er mye lavere, og det er gode løsninger for materialgjenvinning.

Les også: Effektiv utvikling av nye produkter med små design-ressurser

Tid

I moderne design og produksjon av produkter med tynnplater henger disse prosessene tett sammen. Data fra 3D-modelleringen overføres til produksjonslinjen, og det gir effektiv tidsbruk fra design til fullskala produksjon.

Med denne koblingen er det også korte prosesser for å foreta endringer i produktene.

Selve produksjonen har også tidsgevinster når vi sammenligner med alternative materialer og metoder. La oss se på maskinering, der en oppdragsgiver tidligere fikk maskinert braketter til fotoceller i en prosessmaskin. Her var tre freste deler skrudd sammen for å få en u-profil. Vi erstattet disse med én tynnplatekomponent med stansing og to knekker.

Konklusjon: Produksjonstiden ble redusert med ikke mindre enn 90 prosent. I tillegg kommer redusert materialsvinn og et hyggeligere budsjett.

Presisjon

Er du på jakt etter høyeste presisjon, er det maskinering som gjelder. Ofte er det derimot tilstrekkelig med den presisjonen du kan oppnå med knekking av tynnplater. Utfordringen for oss som prosjekterer, er å overbevise oppdragsgiver om at det er trygt å endre toleransene som er satt på de opprinnelige tegningene/modellene.

Her kan toleransene være satt til 0,05 mm fordi det er planlagt for maskinering. Det er ikke bestandig behov for så skarpe toleranser. De kan reduseres noe, og da ender du opp med en billigere konstruksjon ved å benytte tynnplatedeler.

Vi kan jo utdype litt: På en maskinert vinkel vil skruehull kunne plasseres på eksakt samme punkter på hver side. Ved å knekke en tynnplate i vinkel, angir du hullene på samme sted, men toleransebildet blir ikke det samme. Du må ha noen tiendels millimeter å gå på, mens maskinering handler om hundredelen. Det er et ørlite avvik, men sjelden så mye at det får praktisk betydning for delen du lager.

Det finnes ingen fasit på hvilken metode som fungerer best. Du må vurdere det i hvert tilfelle, og ta gjerne kontakt om slike spørsmål. Noen ganger er svaret en kombinasjon, der en stanset og knekt tynnplate-komponent får en maskinering i etterkant for at vi skal komme i mål.

Les også: Hva er alternativet til maskinering?

Sveising og presisjon

Tynnplate-konstruksjoner åpner for alternative sammenføyningsmetoder enn sveising. Sveising er solid, men sammentrekning i materialet påvirker presisjonen og er dermed en utfordring for toleransekravene.

Tynnplater kan sammenføyes med popnagler, som gir mer enn god nok presisjon i mange tilfeller. Det påvirker også budsjettet fordi denne oppgaven er noe som alle kan utføre. Det krever erfaring, men ikke dokumentert fagkompetanse.

Du kan også stanse forsenkede hull til skruer i tynnplaten, både med og uten gjenger. Det gir presise sammenføyninger fordi forsenkingen sørger for å trekke delene presist på plass.

Krav til vekt og styrke

Der lavest mulig vekt er avgjørende, vil tynnplater være en aktuell kandidat blant råvarene. Et firkantrør er utformet med en viss tykkelse og et begrenset utvalg av dimensjoner. Tynnplater kan knekkes til firkantrør i en hvilken som helst dimensjon og med en langt lavere vekt.

Formingen av tynnplaten øker styrken. Den blir ikke like sterk som et ordinært firkantrør, men ofte vil den være sterk nok. Metallflater som skal ha en viss styrke, må med plane stålplater være ganske tykke for å innfri kravet.

Du oppnår like bra styrke eller bedre ved å ved å tilføre knekker i en tynnplate. Den stanses eller skjæres ut til ønsket form med laser. Deretter knekkes det opp profiler som gir styrke.

Se for deg en bokhylle. Med kun en rett og flat plate, må du opp i en viss tykkelse for å få nok styrke. Ved å tilføre noen knekker som avstiver den, kan du gå merkbart ned på platetykkelse og dermed vekt.

Du må selvsagt ta hensyn til hvordan sluttresultatet skal se ut, så det må jo bli en individuell vurdering hver gang.

Les også: Bevisste valg av materialer og metoder

Fleksibilitet

Utforming av konstruksjoner med tynnplater åpner for en helt annen fleksibilitet enn med firkantrør eller maskinering av emner.

Vi har allerede nevnt selve utformingen, der du står mye friere til å ha den fasongen du eller oppdragsgiver ønsker. Utvalget av materialer er stort, med blant annet aluminium, stål, syrefast og ulike sinkbelegg.

Kombinert med tilpasset overflatebehandling, gir det et spekter av variasjoner for å gi konstruksjonen riktig C-klasse. Kvaliteten på overflatebehandlingen blir også noen hakk bedre når hver komponent kan pulverlakkeres før montering.

Selve monteringen byr på et spekter av alternativer, som popnagler, skruer og sveis. Det er også mulig å forme delene slik at de låses sammen uten bruk av festemidler.

Med tynnplater er ikke designet satt selv om produktet er «ferdig». Med 3D-modellering er det normalt en ukomplisert affære å legge til funksjoner, som fester for ekstra utstyr eller kanaler til skjult kabeltrekk.

Les gjerne: Derfor kan konstruksjon med tynnplater gi økt lønnsomhet

Designfrihet

Nå er vi inne på den muligheten en konstruktør har til å utfolde seg i faget. Du står friere i konstruksjonsprosessen med bruk av tynnplater. En årsak er at du ikke er låst til de faste dimensjonene som finnes av firkantrør.

Kun fantasien setter grensen for muligheter, dimensjoner, former og fasonger med laserskjæring, stansing og knekking.

Et eksempel på et ekstra krydder i et prosjekt, var å stanse ut logoen til oppdragsgiver på toppen av en maskin. Skulle du gjort det samme med en konstruksjon av firkantrør, måtte du benytte rørlaser ved siden av produksjonsprosessen. Eller maskinere logoen og montere den utenpå.

Vi får ofte høre at «Alt blir mye finere». I praksis handler det om muligheten til å skape et smidig visuelt uttrykk der det har en betydning for prosjektet. Samtidig ligger forholdene til rette for å legge inn nødvendig styrke, begrense vekten og ha kontroll på budsjettet.

Langt fra alle virksomheter har et eget fagmiljø på dette området. Da er en løsning å samarbeide med en spesialist på området. Ønsker du et nærmere innblikk i hvordan Tronrud Engineering Moss håndterer alle ledd i et prosjekt?

Kontakt oss eller last ned denne guiden for detaljer om engineering, produksjon, montering og distribusjon: