Metalen bewerking zorgt ervoor dat grondstoffen worden omgezet in bruikbare onderdelen en producten. Dit proces omvat snij-, buig- en assemblagetechnieken waarmee diverse producten worden vervaardigd. Bij metaalbewerking worden verschillende soorten materialen gebruikt. De meest gangbare materialen voor metaalbewerking zorgen voor hoogwaardige en betrouwbare onderdelen.
Als u het verkeerde materiaal kiest, kan dit van invloed zijn op de kwaliteit van de onderdelen die u via metaalbewerking ontvangt. Interessant genoeg lenen sommige materialen zich beter voor lassen, terwijl andere weer uitstekend geschikt zijn om te buigen. Het kiezen van het juiste materiaal is dus essentieel voor een succesvol eindresultaat. In dit artikel bespreken we veelgebruikte materialen die u bij metaalbewerking kunt toepassen. Laten we beginnen!
Overzicht van metaalbewerkingen
Voordat we het over het beste materiaal gaan hebben, gaan we eerst eens kijken wat metaalbewerking precies inhoudt!
Metaalbewerking omvat een reeks verschillende processen. Hiertoe behoren het buigen, snijden, lassen en assembleren van diverse onderdelen. Dit proces maakt het mogelijk om verschillende onderdelen en producten van metaal te vervaardigen. Er zijn veel metaalbewerkingsbedrijven waar al deze diensten onder één dak worden aangeboden.
Bij RFS bieden we hoogwaardige metaalbewerkingsdiensten. Tot die diensten behoren onder meer snijden, buigen en vormen, lassen, en zo kunnen we nog wel even doorgaan. Simpel gezegd: we maken gebruik van alle methoden om producten te maken die u kunt gebruiken. De materialen die bij deze processen worden gebruikt, zijn specifiek. Zwakkere materialen zijn niet bestand tegen die processen, d.w.z., lassen of buigen.
Als er bij de metaalbewerking bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van een buigproces, moet het materiaal sterk genoeg zijn om de belasting te weerstaan. Ook dankzij hun betere warmteafvoer zijn ze een geschikte keuze voor het lasproces. Je kunt eenvoudig verbindingen maken en twee metalen onderdelen aan elkaar bevestigen. Soms zijn voor bepaalde producten meerdere bewerkingsprocessen nodig.
In dergelijke gevallen wordt de voorkeur gegeven aan materialen met meerdere gunstige eigenschappen. Sommige materialen worden echter op grote schaal gebruikt in de metaalproductie proces. Hiertoe behoren onder meer roestvrij staal, koper, koolstofstaal, enzovoort. Deze materialen bieden een uitstekende combinatie van duurzaamheid en sterkte, waardoor ze lange tijd in goede staat blijven.
De meest gebruikte materialen bij de metaalbewerking
Er zijn geen beperkingen wat betreft het materiaal dat je bij de metaalbewerking moet gebruiken. Sommige materialen zijn echter belangrijker dan andere. Laten we hier dieper op ingaan en enkele veelgebruikte materialen in het fabricageproces bespreken.
1- Staal
Staal is een van de meest gebruikte materialen in de metaalbewerking. Wat staal zo bijzonder maakt, zijn zijn uitstekende sterkte en hardheid. Het bestaat voornamelijk uit ijzer (98%) en koolstof (ongeveer 0,2 tot 2,1%). Dit materiaal is geschikt voor vrijwel alle soorten metaalbewerkingen. Denk daarbij aan snijden, buigen, lassen en nog veel meer.
De aanwezigheid van koolstof maakt staal echter buitengewoon robuust en hard. Er bestaan verschillende soorten staal die qua eigenschappen van elkaar verschillen. Ook hun chemische samenstelling draagt bij aan hun unieke karakter. Laten we de verschillende soorten staal en hun geschiktheid voor metaalbewerking eens nader bekijken.
Roestvrij staal
Roestvrij staal staat bekend om zijn corrosiebestendigheid. De belangrijkste bestanddelen zijn ijzer, koolstof en chroom. De aanwezigheid van chroom maakt dit materiaal corrosiebestendig. Zoals u weet, vormt chroom een chroomoxidelaag wanneer het reageert met zuurstof. Deze laag is robuust en voorkomt corrosie van dit materiaal. Op het gebied van metaalbewerking is dit materiaal zeer veelzijdig.
Het beschikt over optimale sterkte en duurzaamheid. Het kan dus worden gebogen zonder dat er tekenen van slijtage optreden. Bovendien kunnen kantpersen en walsen deze materialen effectief buigen en vormen. Voor het buigen van dit materiaal is echter mogelijk meer vermogen van de kantpersen nodig. Afgezien van buigen, lassen en snijden vormen ook deze bewerkingen geen probleem.
Dit zijn de gangbare methoden om deze materialen te vervaardigen:
| Productietype | Gereedschap / Machines |
| Snijden. | Lasersnijmachine, plasmasnijmachine, waterstraalsnijmachine, schaar |
| Buigen/Vormen | Kantpers, rollen |
| Lassen. | TIG-lasapparaat, MIG-lasapparaat, puntlasapparaat |
| Bewerking | CNC-freesmachine, CNC-draaibank, oefeningen |
| Afwerking/Polijsten | Slijpmachines, polijstmachine, elektropolijstmachine |
| Montage | Bevestigingsmiddelen, klemmen, mallen |
Staallegeringen
Gelegeerd staal is minder geschikt dan roestvrij staal. De reden hiervoor is dat het een lager chroomgehalte heeft dan roestvrij staal. Het bevat bovendien nikkel, molybdeen, mangaan en vanadium. Door de aanwezigheid van nikkel is het beter vervormbaar. Anderzijds zorgt de aanwezigheid van molybdeen ervoor dat de hittebestendigheid aanzienlijk toeneemt.
Dit materiaal is geschikt voor een breed scala aan metaalbewerkingsprocessen. Hiertoe behoren snijden, buigen, lassen en vormen. Het lassen verloopt echter niet zo soepel als bij roestvrij staal. De reden hiervoor is dat dit materiaal bij blootstelling aan hitte barst. Daarom moet het materiaal vooraf worden verwarmd om een soepel lasproces te garanderen. Het wordt gebruikt voor de vervaardiging van pijpleidingen en andere machines.
Koolstofstaal
De belangrijkste reden voor de populariteit van dit materiaal in de metaalbewerking is de betaalbaarheid ervan. Koolstofstaal is veelzijdig en is verkrijgbaar in verschillende kwaliteiten en soorten. Deze soorten verschillen voornamelijk wat betreft hun koolstofgehalte. Hieronder volgen de benamingen en het koolstofgehalte:
| Soort koolstofstaal | Koolstofgehalte |
| Koolstofarm staal (zacht staal) | 0,05% – 0,30% |
| Staal met een gemiddeld koolstofgehalte | 0,30% – 0,60% |
| Koolstofrijk staal | 0,60% – 1,50% |
Koolstofstaal met een lager koolstofgehalte is over het algemeen zacht, buigzaam en minder sterk. Daarentegen is koolstofstaal met een hoger koolstofgehalte hard en minder buigzaam. Al deze soorten koolstofstaal worden op verschillende manieren bewerkt. De bewerkbaarheid kan echter variëren, afhankelijk van de sterkte en hardheid.
Zo kan het buigen en snijden van koolstofrijk staal bijvoorbeeld wat lastiger zijn. Dit komt door de hogere hardheid die gepaard gaat met een hoger koolstofgehalte. Omgekeerd kan zacht staal (koolstofarm staal) juist gemakkelijk worden gesneden en gebogen vanwege zijn zachtheid. Dit materiaal kan worden gelast met zowel MIG, TIG- of laserlastechnieken zonder problemen.
2- Aluminium
Aluminium is een veelgebruikt materiaal dat op grote schaal wordt toegepast in de metaalbewerking. Wat dit metaal zo bijzonder maakt, is zijn lichte gewicht. Het weegt slechts een derde van het gewicht van staal, zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte. Hierdoor wordt het op grote schaal gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de automobielindustrie. Aluminiumonderdelen in voertuigen zorgen voor een lager brandstofverbruik.
Bovendien zijn ze voldoende duurzaam en kunnen ze zonder problemen hogere belastingen weerstaan. Het materiaal kan gemakkelijk worden gebogen, gesneden, gevormd, gelast en bewerkt. Voor het snijden kunt u zowel conventionele als lasersnijmethoden gebruiken. Opvallend is dat aluminium relatief zachter is dan andere materialen. Hierdoor kost het buigen ervan minder tijd.
De machines, zoals walsen of kantpersen, kunnen het buigen en vormen moeiteloos uitvoeren. Bovendien, alle soorten laswerk kan worden gebruikt bij het lassen van deze materialen. Dit materiaal geleidt echter warmte, wat tijdens het lassen voor problemen kan zorgen. Je hebt dus de juiste vaardigheden en expertise nodig om aluminium te kunnen lassen.
3- Messing
Messing is een legering van zink en koper. De verhouding tussen deze twee elementen kan echter per soort verschillen. Hierdoor kunnen de eigenschappen van die verschillende soorten onderling verschillen. Messing met een hoger kopergehalte heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en duurzaamheid. Aan de andere kant zorgt een hoger zinkgehalte ervoor dat het messing sterker en harder wordt.
Wordt dit materiaal onderworpen aan metaalbewerkingsprocessen? Het antwoord is een volmondig JA. Messing wordt vanwege zijn prachtige uiterlijk gebruikt bij de vervaardiging van diverse decoratieve producten. De natuurlijke gouden kleur maakt het zeer aantrekkelijk. Er worden verschillende bewerkingstechnieken toegepast om ruw messing om te zetten in decoratieve en bruikbare producten.
Dit materiaal is buigzaam, dus het snijden of buigen ervan levert geen problemen op. Bovendien kun je zowel lassen en solderen als het gaat om het maken van verbindingen (lasnaden). Wat ik zo geweldig vind aan dit materiaal, is dat het geschikt is voor gietwerk. Je kunt het smelten, in een mal met een specifieke vorm gieten en zo onderdelen met een op maat gemaakte vorm verkrijgen.
4- Koper
Koper is een ander populair materiaal voor metaalbewerking. Wat dit materiaal zo bijzonder maakt, is de uitstekende elektrische geleidbaarheid. Je ziet dit materiaal bijvoorbeeld terug in de productie van elektrische draden. Daarnaast wordt het ook gebruikt in andere elektrische onderdelen, zoals motoren en printplaten. Dit materiaal is bovendien corrosiebestendig, wat de waarde ervan voor metaalbewerking nog verder vergroot.
Onderdelen die van dit materiaal zijn gemaakt, blijven jarenlang in goede staat. Dit materiaal is zachter en gemakkelijker te bewerken, dat wil zeggen: te buigen of te snijden. Sterker nog, voor dit materiaal zijn geen geavanceerde snijtechnieken nodig, zoals lasersnijden. In plaats daarvan kun je voor de verwerking ervan gebruikmaken van conventionele methoden, zoals zagen of knippen. Behalve dat het materiaal zich gemakkelijk laat snijden, laat het zich ook soepel buigen, en is er geen extreem hoog vermogen van de buiggereedschappen voor nodig.
5- Magnesium
Als het om lichtgewicht gaat, staat magnesium bovenaan de lijst. In het vorige hoofdstuk heb ik al vermeld dat aluminium erg licht is en in de lucht- en ruimtevaart wordt gebruikt. Dit magnesium is echter nog 30% lichter dan dat magnesiummateriaal. Fabrikanten voegen ook enkele legeringselementen toe aan magnesium om de gewenste eigenschappen te verkrijgen. De bewerking van dit materiaal verloopt soepel en is minder tijdrovend.
Gieten is een belangrijk fabricageproces dat wordt gebruikt om magnesiumonderdelen te vervaardigen. Het lassen van dit materiaal is een grote uitdaging. Als uw onderdelen gelast moeten worden, raad ik u ten zeerste af om voor magnesium te kiezen. Tijdens het lassen vormt magnesium een oxidelaag, waardoor het gesmolten materiaal moeilijk te versmelten is. Het gevolg is een zeer zwakke lasnaad die zeer gevoelig is voor scheuren.
6- Brons
Brons is een veelgebruikte legering die voornamelijk bestaat uit koper (80–90%) en tin (10–20%). Daarnaast bevat het in sporenhoeveelheden nog vele andere elementen, waaronder aluminium, mangaan en zink. Net als mangaan is dit materiaal niet ideaal om te lassen. De reden hiervoor is dat bij het lassen van dit materiaal porositeitsproblemen kunnen optreden. Daardoor kan de lasnaad of verbinding na verloop van tijd verslechteren.
Vergeet niet dat lassen een integraal onderdeel is van de metaalbewerking. Vanwege de slechte lasbaarheid vind ik dit materiaal minder geschikt voor gebruik in grote projecten. De betere sterkte, hardheid en corrosiebestendigheid zullen je echter zeker aanspreken. Fabrikanten maken gebruik van dit materiaal vanwege de betere gietbaarheid. Het kan worden gebruikt voor het vervaardigen van onderdelen en producten met complexe vormen.
7- Staal
Titanium is een hoogwaardig materiaal dat bij uitstek geschikt is voor metaalbewerking. Er zijn veel hoogwaardige en dure producten te vinden die van dit materiaal zijn gemaakt. Er is zowel zuiver titanium als titaniumlegeringen verkrijgbaar. Houd er rekening mee dat er bepaalde legeringselementen aan titanium worden toegevoegd om de gewenste eigenschappen aan dit materiaal te verlenen. Dit materiaal kan bij alle metaalbewerkingsprocessen worden gebruikt.
Dit materiaal kan bijvoorbeeld worden gebogen, gesneden, stempelen, en zelfs lassen. Het lassen ervan kan echter duurder zijn dan bij gewone materialen. De reden hiervoor is dat dit materiaal tijdens het lassen oxideert. Operators gebruiken doorgaans argongas om oxidatie tijdens het lassen te voorkomen. Smeden, stansen en plaatbewerking zijn de meest voorkomende vormen van metaalbewerking.
Conclusie
Velen denken dat metaalbewerking een op zichzelf staand proces is, maar dat is onjuist. Het gaat om een reeks verschillende methoden en procedures om een stuk metaal om te vormen tot het gewenste onderdeel. Tot die methoden behoren onder meer snijden, buigen, smeden, lassen en stansen, en zo zijn er nog veel meer. Bij metaalbewerking kunnen al deze processen worden ingezet, afhankelijk van de productvereisten.
Er kunnen verschillende materialen worden gebruikt die geschikt zijn voor al deze methoden. In dit artikel heb ik de zeven meest gangbare materialen voor metaalbewerking besproken. U kunt een van deze materialen kiezen, afhankelijk van de behoeften van uw project. Elk van de hierboven genoemde materialen heeft zijn voor- en nadelen. U moet elk van deze materialen analyseren en het juiste materiaal kiezen.