Plaatbewerking is een van de meest waardevolle productiemethoden die tegenwoordig gebruikt worden voor het maken van allerlei functionele onderdelen. In tegenstelling tot andere productietechnieken is het een vrij uitgebreid proces dat een reeks stappen en procedures omvat die op verschillende manieren met plaatmetaal omgaan en robuuste onderdelen produceren.
Dit artikel richt zich op de grondbeginselen van het plaatbewerkingsproces. Laten we eens kijken!
Wat is plaatbewerking?
Plaatbewerking is een productieproces waarbij vlakke stukken plaatmetaal na het ontwerpen, snijden, vormen en assembleren omgevormd kunnen worden tot de gewenste vormen. Daarnaast doorlopen gefabriceerde onderdelen verschillende afwerkingstechnieken die een breed scala aan oppervlakteafwerkingen bieden.
Fabrikanten gebruiken een breed scala aan plaatmaterialen om deze gefabriceerde onderdelen te maken, zoals roestvrij staal, aluminium, staal, koper, messing, enz. De duurzaamheid, geleidbaarheid, vervormbaarheid, het gewicht en de corrosiebestendigheid van deze materialen zorgen voor supersterke en duurzame producten. Gewoonlijk wordt de plaatbewerkingstechniek gebruikt voor het vervaardigen van onderdelen in de ruimtevaart-, automobiel-, energie- en robotica-industrie.
Welke methoden komen er kijken bij het plaatbewerkingsproces?
Hieronder volgen enkele effectieve methoden voor het vormen en manipuleren van plaatmetaal.
1. Ontwerpen en programmeren
De eerste stap die u moet zetten in het metaalbewerkingsproces is het ontwerpen van het product. Het ontwerpproces omvat vele stappen. De meest cruciale is het idee van hoe u wilt dat uw product eruit komt te zien. Er wordt voornamelijk een 3D-model van het gewenste plaatwerkonderdeel ontworpen. Daarna worden industrie-ingenieurs verondersteld om blauwdrukken te ontwikkelen waarmee u de plaatwerkspecificaties kunt vinden om tekeningen te maken. Ten slotte worden de tekeningen meerdere keren opnieuw gecontroleerd door specifieke berekeningen uit te voeren.
Zodra het ontwerpen klaar is, worden de 3D CAD-bestanden vertaald naar machinecodes die dienen om de bewerkingen aan te sturen. Dit proces staat bekend als programmeren.
2. Snijtechniek
Zoals de naam al aangeeft, houdt dit proces zich bezig met het snijden van metalen platen. Normaal gesproken nemen de fabrikanten een stuk rechthoekig plaatstaal volgens het ontwerp van het onderdeel en snijden ze het in een specifieke grootte en vorm. Metalen platen kunnen echter op twee manieren worden gesneden.
Snijtechnieken | Soorten |
Snijden - Zonder schaar | Lasersnijden
Plasmasnijden Waterstraalsnijden |
Knippen - Met schaar | Scheren
Blanking Ponsen Zagen |
a) Snijden - zonder schaar
Om metalen zonder afschuiving te snijden, worden verschillende processen gebruikt waarbij warmte, druk en verdamping een rol spelen. Laten we de belangrijkste types bespreken:
-
Lasersnijden
Het lasersnijproces richt de krachtige laserstraal op een gelokaliseerd gebied om het metaal te smelten, waardoor het materiaal verdampt. Met deze techniek kunt u een breed scala aan metalen platen snijden, zoals non-ferrometalen, roestvrij staal en zacht staal. Sommige metalen, zoals aluminium, zijn echter moeilijk te snijden met het lasersnijproces.
-
Plasmasnijden
Plasmasnijden is een thermisch proces waarbij geïoniseerd gas wordt gebruikt om plaatmetaal te snijden. De hoge warmtetoevoer doet het materiaal smelten, wat leidt tot ruwe sneden met bramen. Meestal is plasmasnijden alleen effectief op elektrisch geleidende metalen.
-
Waterstraalsnijden
Het waterstraalsnijproces verschilt van de andere twee technieken omdat het een waterstraal onder hoge druk gebruikt in plaats van hitte of temperatuur om metaal te snijden. De typische druk van het waterstraalsnijproces is ongeveer 60.000 psi met een snelheid van bijna 610 m/s. Met deze veelzijdige snijmethode kunt u harde en zachte materialen snijden zonder bramen of warmtevervormingen.
b) Knippen - Met schaar
Knippen met schaar wordt onderverdeeld in vier categorieën: knippen, afsteken, ponsen en zagen.
-
Scheren
Een metaalbewerkingsproces waarbij onder invloed van een schuifkracht in metalen platen wordt gesneden, wordt scheren genoemd. Deze kracht scheidt het materiaal voornamelijk van het specifieke punt. Het proces wordt voornamelijk gebruikt voor het snijden van zachte metalen, zoals zacht staal, aluminium, messing, enz. Let erop dat afschuiving geen proces is voor diegenen die schone eindafwerkingen willen, omdat het bramen en vervormingen veroorzaakt.
-
Blanking
Blanking houdt zich bezig met het verwijderen van een deel plaatmetaal uit een groter stuk materiaal met behulp van een pons en matrijs. De matrijs is verantwoordelijk voor het vasthouden van het plaatmetaal, terwijl de pons een stanskracht door het metaal uitoefent. Het resultaat is dat het materiaal dat wordt verwijderd het vereiste product is, terwijl de resterende plaat op de matrijs als blenkvoorraad fungeert.
-
Ponsen
Ponsen is vergelijkbaar met blanking, omdat er ook een afschuifkracht wordt gebruikt om gaten in de metaalplaat te maken. Het enige verschil is dat het verwijderde metaal in dit geval als schrootmateriaal fungeert, terwijl het restmateriaal op de matrijs het eindproduct is. De primaire functie van ponsen is het produceren van een verscheidenheid aan gaten met verschillende vormen en afmetingen. Ponsen is een sneller en schoner proces dan blanking.
-
Zagen
Zagen is een andere techniek waarbij een zaagtand wordt gebruikt om het materiaal te zagen. Over het algemeen worden hiervoor lintzagen gebruikt. De wrijvings- en schuifkracht speelt een hoofdrol bij het scheiden van de materiaalspaander van de metalen platen.
3. Vormtechniek
Vervormen betekent het vormen van plaatmetaal tot specifieke structuren en onderdelen. Verschillende processen spelen een rol bij het vormen van plaatmetaal. Enkele belangrijke worden hieronder besproken.
-
Buigen
Buigen is een van de meest gebruikte vervormingsprocessen waarbij het metaal vervormd wordt door kracht uit te oefenen. De kracht buigt het metaal voornamelijk vanuit een specifieke positie onder de vereiste hoek om een bepaalde vorm te verkrijgen. De kantpersen en walsmachines spelen een belangrijke rol bij het buigen. Meestal gebruiken afkantpersen de stempel en matrijs om de metalen plaat te vervormen, terwijl walsmachines het metaal in verschillende vormen walsen. U kunt verschillende apparatuur gebruiken om U-bochten of V-bochten te maken.
-
Rolling
Walsen is een eenvoudige techniek waarbij twee rollen worden gebruikt om het plaatmetaal ertussen te drukken om de dikte te verminderen en gelijkmatig te maken. Tijdens het proces blijven de rollen constant ronddraaien om drukkracht te produceren.
Fabrikanten voeren het walsproces op twee manieren uit: warmwalsen en koudwalsen. Koudwalsen gebeurt voornamelijk bij kamertemperatuur; warmwalsen gebeurt echter boven de herkristallisatietemperatuur van het metaal. Buizen, buizen, schijven, wielen, enz. worden door walsen gemaakt.
4. Aansluiten op
Verbinden is een fase waarin fabrikanten de stukken van het werkstuk met verschillende technieken samenvoegen. Normaal gesproken worden de materialen samengevoegd door lassen, solderen, klinken en lijmen. Lassen is echter het populairst.
-
Lassen
Iedereen is bekend met de werking van lassen. Gewoonlijk gebruikt het hitte, druk of, in sommige gevallen, beide om de metalen met elkaar te verbinden. Het werkt door het basismetaal te smelten met of zonder toevoeging van toevoegmateriaal. Zodra het afkoelt, wordt er een stevige verbinding gevormd. Plaatmetaalbewerkers kunnen verschillende soorten lassen gebruiken tijdens het fabricageproces.
-
Klinkend
Klinken is ook een verbindingsproces waarbij verschillende klinknagels of mechanische bevestigingsmiddelen worden gebruikt. Tijdens de procedure worden er door middel van boren gaten in het te bevestigen plaatmetaal gemaakt en worden er klinknagels in de gaten geplaatst. Zodra klinknagels zijn bevestigd, worden hun staarten vervormd.
Klinken is ideaal voor non-ferrometalen zoals aluminium en koper. Bovendien is het een betrouwbare, rendabele en efficiënte verbindingstechniek. De toevoeging van klinknagels verhoogt echter het gewicht van het product.
5. Afwerking
De laatste stap na het voltooien van het plaatbewerkingsproces is het afwerken van de onderdelen om hun uiterlijk te verbeteren. Daarnaast wordt ook de oppervlaktekwaliteit van het materiaal verbeterd en wordt het corrosiebestendig gemaakt. Gewoonlijk gebruiken plaatbewerkers zandstralen, polijsten, anodiseren of poedercoaten om de eindproducten af te werken.
Welke materialen kunt u overwegen voor plaatbewerking?
Het is essentieel om het beste plaatmateriaal te kiezen om een optimale kwaliteit van de onderdelen te garanderen. Hier zijn enkele materialen die u kunt gebruiken voor fabricage:
- Roestvrij staal: Roestvast staal staat bekend om zijn corrosiebestendigheid en vervormbaarheid. Roestvrij staal kan zowel niet-magnetisch als magnetisch zijn.
- Staal: De drie soorten staal dienen ook als fijne materialen voor fabricage, d.w.z. warmgewalst staal, koudgewalst staal en voorgelakt staal.
- Aluminium: De uitstekende verhouding tussen sterkte en gewicht van aluminium maakt het geschikt voor diverse fabricageprocessen.
- Messing: Messing bevat een lager zinkgehalte, waardoor het zacht en gemakkelijk te bewerken is.
- Koper: Koperen metalen zijn het beste om corrosie te voorkomen dankzij de beschermende oxidelagen.
Conclusie
Hopelijk is het u na het lezen van dit artikel duidelijk geworden hoe plaatbewerking in zijn werk gaat. Meestal wordt de voorkeur gegeven aan plaatbewerking vanwege de hoge sterkte en duurzaamheid. Bovendien is het vrij buigzaam, zodat u het in verschillende unieke vormen kunt buigen zonder dat het breekt of barst. Veel bedrijven geven de voorkeur aan het vervaardigen van gefabriceerde plaatstalen onderdelen boven gegoten of gegoten onderdelen vanwege de algehele verlaging van de kosten en materiaalverspilling.