Het plaatbewerkingsproces is een methode waarmee platte metalen platen tot verschillende onderdelen worden gevormd. Fabrieken gebruiken deze methode om platte metalen platen tot specifieke onderdelen te verwerken. Dit proces wordt ook gebruikt voor de productie van onder andere auto-onderdelen en behuizingen voor elektronische apparaten. Het is een snelle en kosteneffectieve methode. In dit artikel gaan we dieper in op het plaatwerkstansproces en de belangrijke rol die het speelt in de moderne productie.
Overzicht van het Stempelen van Plaatwerk
Plaatstansen is een proces waarbij met behulp van machines platte metalen platen in verschillende vormen worden geperst. Een matrijs zorgt ervoor dat het metaal de juiste vorm krijgt. De metalen plaat wordt in een persmachine geplaatst. Vervolgens oefent de machine druk uit om het metaal in de matrijs te persen. Het resultaat is een gevormd onderdeel dat voldoet aan de vereiste afmetingen en het gewenste ontwerp.
Bij het stansen worden veel verschillende soorten metaal verwerkt, waaronder staal, aluminium, koper en messing. Elk metaal heeft zijn eigen specifieke toepassing. Deze metalen zijn sterk, maar toch flexibel genoeg om te worden gevormd zonder te breken. Het stansen van plaatmetaal wordt gebruikt voor de productie van alledaagse voorwerpen zoals autodeuren, computerbehuizingen en kookpannen.
Gereedschap en apparatuur voor het stansen
Voor het stansen van plaatmetaal worden verschillende belangrijke gereedschappen gebruikt. Deze gereedschappen werken samen om metaal snel en veilig in vorm te brengen.
- Persmachine
- Matrijs en stempel
- Toevoersysteem
- Sensoren en veiligheidsmiddelen
Stapsgewijze beschrijving van het stansen van plaatmetaal
Het stansproces lijkt behoorlijk ingewikkeld en moeilijk te begrijpen. Het is echter relatief eenvoudig en bestaat uit slechts een paar stappen. Mocht u op zoek zijn naar een dienstverlener voor het stansen van plaatmetaal, dan raad ik u aan om het proces zelf te bestuderen. Zo doet u basiskennis op, wat u helpt bij het kiezen van de juiste dienstverlener. Laten we alle stappen eens bekijken:
1- CAD-ontwerp en materiaalkeuze
De moderne persmachine is uitgerust met een geautomatiseerd systeem. Voor een nauwkeurige werking is een ontwerp van de gewenste onderdelen nodig. Je moet dus de vorm ontwerpen die je met de persmachine wilt verkrijgen. Hiervoor kun je CAD-software gebruiken. Als je geen ontwerpvaardigheden hebt, raad ik je aan een ontwerper in te huren om een perfect ontwerp voor je te maken. Zodra dit klaar is, kun je het bestand (ontwerp) uploaden naar het computergestuurde systeem van de machine.
2- Materiaalkeuze
De volgende stap is het kiezen van het juiste materiaal voor uw onderdeel. Bij het stansproces kan gebruik worden gemaakt van een breed scala aan materialen. Hiertoe behoren onder meer roestvrij staal, aluminium, messing, koper en andere materialen. U dient echter eerst de sterkte en de corrosiebestendigheid van het materiaal te controleren voordat u een keuze maakt.
In de meeste gevallen wordt roestvrij staal beschouwd als het beste materiaal vanwege zijn optimale sterkte en corrosiebestendigheid. Dit materiaal is echter duur, waardoor uw project duurder uitvalt. Onderdelen van roestvrij staal gaan echter langer mee en presteren beter. Als u op zoek bent naar een budgetvriendelijke oplossing, raad ik u aan om voor uw onderdelen voor aluminium te kiezen.
3- Snijden/Uitsnijden
Welk materiaal je ook kiest, het zal groter zijn. Zo’n groot materiaalblad past echter niet in het stansproces. Daarom moet je het materiaal (de plaat) in kleinere stukken snijden. Dit proces waarbij de grote platen worden gesneden, wordt ‘blanking’ genoemd. Het stuk dat ontstaat na het blankingproces wordt een ‘blank’ genoemd. Vraag je je af hoe dit blankingproces precies werkt?
Bij dit proces worden een persmachine en een speciale stansmatrijs gebruikt. Het materiaal wordt op de persmachine geplaatst. De stempels drukken het materiaal tegen de stansmatrijs. Deze matrijs heeft een uitsparing die het materiaal snijdt wanneer het ertegen wordt gedrukt. De stempel oefent druk uit en drukt het materiaal tegen de stansmatrijs. Deze holte in de stansmatrijs snijdt het materiaal en produceert plano's voor gebruik in een stanspers. Na deze stap heb je een klein stukje materiaal (dat je in de vorige stap hebt gekozen).
4- Plaats het materiaal (ruwstuk) in de persmachine
Zodra de halffabricaten klaar zijn, is de volgende stap het laden van die stukken (halffabricaten) in de persmachine. Houd er rekening mee dat er verschillende soorten persmachines zijn, die verschillen in hun materiaaltoevoersystemen. De hoogwaardige machines nemen het materiaal automatisch op en houden het in de juiste positie.
Dergelijke persmachines zijn duur en worden op grote schaal gebruikt. De kleinere persmachine beschikt niet over deze functies. Je moet de halffabricaten handmatig invoeren en ervoor zorgen dat ze correct zijn geplaatst. Ze moeten tussen de bovenste en onderste matrijzen worden geplaatst. Vergeet niet de positie nogmaals te controleren, want een kleine fout kan leiden tot een onderdeel met de verkeerde vorm.
5- Start het stempelproces en vervaardig onderdelen
Zodra u de plano correct in de persmachine hebt geplaatst, kunt u het stansproces starten. Zodra dit is gebeurd, begint de bovenste matrijs naar de onderste matrijs te dalen. Vervolgens wordt de plano die zich tussen de bovenste en onderste matrijs bevindt, samengedrukt.
Tijdens het persproces kunnen er, afhankelijk van de stansbewerking, sneden, buigingen of uitrekkingen ontstaan. Houd er rekening mee dat deze bewerking doorgaans wordt uitgevoerd volgens het ontwerp dat wij aan het computersysteem hebben aangeleverd.
De bovenste matrijs drukt het ruwstuk met grotere kracht tegen de onderste matrijs. Dit ruwstuk neemt vervolgens precies de vorm aan van de holte in de onderste matrijs. Zodra dit persproces is voltooid, begint de bovenste matrijs terug te bewegen. Vervolgens kunt u het onderdeel uit de holte van de onderste matrijs verwijderen. Het zal precies dezelfde vorm hebben als het ontwerp dat u aan het computersysteem hebt aangeleverd.
Veelvoorkomende soorten stansbewerkingen
Het metaalstansproces bestaat uit verschillende bewerkingen. Elk van deze bewerkingen draagt ertoe bij dat plat metaal wordt omgevormd tot gevormde onderdelen. Laten we alle standaardbewerkingen eens bekijken:
1- Blanking
De eerste stap in het stansproces van plaatmetaal is het uitsnijden. Dit uitsnijden is een standaardonderdeel van alle stansbewerkingen. Hierbij wordt de ruwe vorm van het onderdeel uit de metalen plaat gesneden. De matrijs snijdt langs de omtrek, en het uitgesneden stuk wordt een ‘blank’ genoemd. De blank is in veel gevallen het onderdeel dat doorgaat naar de volgende bewerking. Bij deze stap ligt de nadruk op het maken van zuivere sneden en het voorkomen van bramen, wat later in het productieproces tijd en kosten bespaart.
2- Buigen
Bij het buigen worden de hoek of de vorm van het metaal gewijzigd zonder het te snijden. De pers buigt het metaal langs een rechte lijn met behulp van een stempel en een matrijs. Ontwerpers moeten zorgen voor voldoende ruimte rond gaten en randen om vervorming te voorkomen. Als er te dicht bij gaten of hoeken wordt gebogen, kan het onderdeel barsten of vervormen. Buigen wordt vaak toegepast bij onderdelen zoals beugels en frames.
3- Tekenen
Bij het trekken wordt metaal tot diepe of holle vormen gevormd, zoals gootstenen, potten of olieopvangbakken. Bij dit proces wordt het metaal met behulp van druk en trek in een holte getrokken. Het doel is om de vorm te creëren zonder het materiaal te veel uit te rekken. Als dit niet zorgvuldig gebeurt, kan het metaal scheuren of op sommige plaatsen te dun worden. Trekken wordt vaak toegepast wanneer een onderdeel diepte nodig heeft zonder dat er extra stukken moeten worden toegevoegd.
4- Piercing
Bij het ponsen worden gaten in de metalen plaat gestanst. In tegenstelling tot het uitsnijden blijft het buitenste deel van het metaal behouden en wordt de uitgesneden vorm een integraal onderdeel van het uiteindelijke ontwerp. Het is vergelijkbaar met het gebruik van een koekjesvorm, waarbij de uitgesneden stukken worden weggegooid. Ponsen wordt gebruikt om openingen te maken voor bevestigingsmiddelen, bedrading of ontwerpen die luchtdoorstroming vereisen. Fabrikanten combineren ponsen vaak met andere stappen om tijd te besparen en de productiesnelheid te verhogen.
5- Muntproductie
Slagvormen is een afwerkingsstap waarbij intense druk wordt uitgeoefend om kleine details in het metaal te drukken of randen glad te maken. Deze bewerking verwijdert bramen en verbetert de randkwaliteit. Het kan ook kleine delen versterken of elementen zoals groeven of verstevigingsribben vormen. Coining helpt de behoefte aan aanvullende afwerkingsprocessen, zoals slijpen of ontbramen, te verminderen. Het zorgt er bovendien voor dat het onderdeel er gepolijster en professioneler uitziet.
Toepassingen van het plaatstansproces
Het proces van het stansen van plaatmetaal wordt in diverse sectoren toegepast. Hiermee kan metaal snel en efficiënt in grote hoeveelheden worden gevormd.
1- Automobielindustrie
Autofabrikanten maken gebruik van plaatwerk fabricage technieken om onderdelen te produceren. Hieronder vallen onder meer deuren, daken, motorkappen, beugels en stoelframes. Ook worden ze gebruikt voor accuafdekkingen in elektrische auto’s. Dankzij het stansen kunnen deze onderdelen snel en telkens in dezelfde vorm worden vervaardigd. Dit proces draagt ook bij aan het verminderen van het gewicht van de auto, waardoor het brandstofverbruik wordt verbeterd.
2- Elektronica-industrie
De elektronica-industrie maakt gebruik van stempelen van plaatmetaal voor de productie van complexe, gedetailleerde onderdelen. Je vindt er connectoren, beugels en behuizingen voor apparaten zoals smartphones, computers, tablets en tv’s. Dankzij het stansen kunnen fabrikanten miljoenen van deze onderdelen snel en met minimale verspilling produceren. Omdat elektronische onderdelen klein en kwetsbaar zijn, is stansen een goede keuze.
3- Apparatenindustrie
Fabrikanten van huishoudelijke apparaten maken gebruik van plaatstansen om onderdelen voor alledaagse huishoudelijke apparaten te vervaardigen. Hieronder vallen onder meer de buitenpanelen van wasmachines, drogers, koelkasten, ovens en magnetrons. Ook inlegbakken, beugels en beschermkappen behoren hiertoe. Dankzij het stansen kunnen zij bovendien grote hoeveelheden onderdelen produceren zonder vertragingen of gebreken.
4- Lucht- en ruimtevaartindustrie
De lucht- en ruimtevaartindustrie heeft behoefte aan metalen onderdelen die zowel licht van gewicht als uiterst sterk zijn. Door middel van plaatstansen kunnen onderdelen zoals vliegtuigpanelen worden vervaardigd. Voor deze onderdelen wordt vaak aluminium of titanium gebruikt, omdat deze materialen licht zijn en hoge belastingen aankunnen. Aangezien veiligheid in de lucht- en ruimtevaart van cruciaal belang is, moet elk gestanst onderdeel aan zeer strenge normen voldoen.
5- Medische sector
Ziekenhuizen en laboratoria hebben medische instrumenten nodig die scherp en nauwkeurig zijn. Plaatstansen wordt gebruikt voor de productie van chirurgische instrumenten, trays, machineafdekkingen en implantaatonderdelen. Deze artikelen worden doorgaans vervaardigd uit roestvrij staal of titanium, materialen die veilig zijn voor patiënten en gemakkelijk te steriliseren zijn. Medisch stansen moet uiterst nauwkeurig gebeuren. Zelfs een minuscule fout kan de veiligheid van de patiënt in gevaar brengen. Daarom maken bedrijven gebruik van stansen.
6- Bouwsector
Aannemers maken gebruik van plaatstanswerk om sterke en lichte onderdelen voor gebouwen te vervaardigen. Tot deze onderdelen behoren dakpanelen, luchtkanalen voor verwarming, ventilatie en airconditioning, en metalen behuizingen voor elektrische installaties. Gestanste onderdelen helpen de bouwwerkzaamheden te versnellen, omdat ze allemaal dezelfde afmetingen en vorm hebben. Ze gaan bovendien lang mee en zijn bestand tegen weersinvloeden buitenshuis, waardoor ze voor veel bouwprojecten een verstandige keuze zijn.
Conclusie
Het stansproces voor metalen platen is van onschatbare waarde. Hiermee kunnen metalen platen of plano’s worden verwerkt tot onderdelen met de gewenste vorm. Over het algemeen is het een grote uitdaging om dikker en sterker materiaal te vervormen. Bij dit stansproces wordt echter gebruikgemaakt van een krachtige stanspers.
Ze bestaan uit twee matrijzen: een bovenste en een onderste. De bovenste matrijs drukt het materiaal tegen de onderste matrijs, waardoor het perfect in vorm wordt gebracht. In dit artikel heb ik alle stappen van het werkingsproces uitgelegd. Je komt ook meer te weten over de belangrijkste bewerkingen die met behulp van het stansproces voor metaalplaten kunnen worden uitgevoerd.