De toegenomen vraag naar op maat gemaakte producten was aanleiding voor onderzoek waaruit bleek dat plaatwerk een veelzijdig materiaal is dat in verschillende vormen kan worden omgezet. De transformatie wordt bereikt door gebruik te maken van eenvoudige plaatvormingsprocessen, zoals metaalbuigen, om het plaatmetaal in de gewenste vormen te brengen die nodig zijn voor verschillende productiedoeleinden. Om dit te bereiken zijn talloze technieken betrokken, en het leren buigen van plaatmetaal vereist basiskennis.
In dit artikel wordt gekeken naar de betekenis van het buigen van plaatmetaal, hoe het wordt gedaan en de rol ervan fabricageprocessen van plaatwerk. Het bevat ook enkele nuttige buigtips voor het buigen van stalen platen.
Wat is de betekenis: plaatwerk buigen?
Het proces van het buigen of vormgeven van metalen platen om een product met een specifieke geometrie te creëren, wordt metaalbuigen genoemd. Met behulp van een plaatbuiger wordt kracht op een werkstuk uitgeoefend om de geometrie ervan te veranderen en de gewenste vorm te verkrijgen. Het uitvoeren van een plaatbuigprocedure is niet zo eenvoudig als het lijkt; de vele vereisten zijn het controleren van het materiaal van het product, het berekenen van de k-factor, het bepalen van de vorm van het metaal en nog veel meer. Het metaal is bijzonder uniek bij buigbewerkingen vanwege de vervormbaarheid.
Een verscheidenheid aan machines doet het buigwerk voor de maakindustrie. Om dezelfde taak te volbrengen, kan een enkele machine meerdere buigtechnieken gebruiken. Dezelfde procedures, die later in dit stuk in meer detail zullen worden behandeld, worden gebruikt voor alle producten waarvan het productieproces buigen vereist. Laten we meteen naar het buigproces van plaatmetaal gaan.
Hoe plaatstaal buigen?
Voor het buigen van plaatwerk zijn diverse machines beschikbaar. Meestal te vinden in kleine machinewerkplaatsen, is het meest populaire type apparaat de kantbankmachine. Het kan handmatig worden bediend of met numerieke computerbesturing (CNC) en een hydraulisch systeem. Beide machines werken volgens dezelfde principes, maar de ervaring van de machinist varieert. De volgende procedure richt zich op hoe een CNC-afkantpersmachine werkt:
- Bepaal de ontwerpparameters
Bepaal de ontwerpparameters, zoals de benodigde kracht, de buiglijn (de plaats waar de kracht wordt uitgeoefend) en de volgorde van de buigingen (indien aanwezig), voordat u de kantbank voor plaatwerk gebruikt. Er is ook de beslissing welke dobbelsteen je voor de bochten wilt gebruiken.
- Stel de pers in Buigende rem
De CNC-buigmachine moet worden geprogrammeerd met de berekende informatie om de kantbank in te stellen. Alleen dan kan hij de juiste buiging en de volgorde waarin de buigingen in het metaal worden gemaakt, bepalen. Het juiste gereedschap en de juiste matrijs moeten worden bevestigd om de pers en rem voor te bereiden op buigen.
- Lijn het onderdeel uit
Lijn het metaal uit rond de matrijs en het gereedschap. Door de werking van de machine wordt de metalen plaat op de buiglijn gebogen.
- Schakel de kantbank in
Druk op de vrijgaveknop om de krachtparameters toe te passen die in de tweede stap in de CNC-afkantpers zijn ingevoerd. Het onderdeel kan worden verwijderd en voorbereid voor de volgende productiefase nadat de kantbank het metaal heeft gebogen.
Buigmethoden voor plaatwerk
Hier zijn de standaard buigmethoden voor plaatwerk:
Roterend trekbuigen
Het proces van roterend trekbuigen omvat het klemmen van plaatmetaal op een draaiende matrijs en het trekken van het metaal rond de matrijs om een vorm te creëren waarvan de straal overeenkomt met de vereiste buigradius. Bij deze techniek wordt vaak gebruik gemaakt van een interne ondersteunende doorn om te voorkomen dat het gebogen plaatmetaal kreukt.
Roll buigen
Plaatwerk kan met de rolbuigtechniek tot rollen, buizen, kegels of gebogen vormen worden gebogen. Bij dit speciale plaatvormingsproces worden rollensets gebruikt om het metaalmateriaal in de gewenste kromming te brengen en te buigen.
Metaalplaten kunnen met behulp van rolbuigen worden gevormd tot verschillende dwarsdoorsnedeprofielen met meerdere buigcurven. Het is gunstig voor het produceren van extreem lange plaatwerkcomponenten met breedtes tot 20 inch en diktes variërend van 0.004 tot 0.125 inch. Voor het maken kan bijvoorbeeld de rolbuigmachine worden gebruikt rapid prototyping onderdelen zoals panelen, rails en rekken, die over het algemeen worden gebruikt in gebouwen voor HVAC-, verlichtings- en dakbedekkingstoepassingen.
dieptepunt
Een variant van v-buigen, bekend als "bodembuigen" of "onderbuigen", lost ook het terugveerprobleem op. Na het buigen is het nodig extra kracht uit te oefenen via de punt van de pons om het plaatmetaal in het buiggebied te vervormen.
Het dieptepunt zorgt voor een nauwkeurige controle over de buighoek, net zoals bij luchtbuigen. Er is echter een pers met een groter tonnage nodig dan voor buigen onderin.
Lucht buigen
Net als bij de V-buigtechniek wordt bij luchtbuigen ook een V-vormige pons en matrijs gebruikt om plaatmetaal te buigen. De punch in de luchtbuigtechniek drukt, in tegenstelling tot de traditionele v-buigmethode, de plaat niet in de bodem van de spouw. In tegenstelling tot traditioneel v-buigen biedt het meer controle over de buighoek omdat er ruimte (of lucht) onder de plaat overblijft.
Stel bijvoorbeeld dat je een stoot hebt en sterft in een hoek van 90°. Met de luchtbuigmethode kunnen buighoeken van negentig tot eenentachtig graden worden bereikt. Omdat er minder terugvering optreedt – een term die het gedeeltelijke herstel van een gebogen plaatmetaalonderdeel in zijn geometrie beschrijft voordat er buigkracht op wordt uitgeoefend – garandeert deze methode ook een nauwkeuriger resultaat. Onregelmatige bochten worden veroorzaakt door terugveren, wat niet wenselijk is.
Veeg buigen
De veegbuigtechniek maakt gebruik van een drukkussen om het plaatmetaal tegen een veegmatrijs te houden. De rand van de plaat die voorbij de matrijs en het drukkussen uitsteekt, wordt vervolgens door de stempel gedwongen om over het uiteinde van de matrijs te buigen.
Met deze methode kunt u met minder kracht de gewenste bochten (en buighoeken) maken, omdat deze een goed mechanisch voordeel heeft. Niettemin zijn er misschien betere opties voor het maken van scherpe buighoeken, omdat daarvoor een geavanceerder machinepark nodig is dat horizontale kracht kan uitoefenen.
V-buiging
De meest populaire techniek voor het buigen van plaatwerk is V-buigen. De v-buigmethode maakt, zoals de naam al doet vermoeden, gebruik van een pons en een v-vormige matrijs om metaal onder de gewenste hoeken te buigen. Het plaatwerkstuk wordt door de v-vormige pons in de “v-vormige” groef van de matrijs gedrukt, waardoor plaatmetaal met verschillende buighoeken ontstaat. Afhankelijk van de v-vormige stempel- en matrijshoek kunt u bijvoorbeeld scherpe, stompe of 90° buighoeken bereiken.
Welke apparatuur is nodig om plaatmetaal te buigen?
Als u nauwkeurige en uitstekende resultaten wilt bij het buigen van plaatmetaal, moet u gespecialiseerd gereedschap gebruiken. De drie gebruikelijke essentiële gereedschappen voor het buigen van plaatwerk zijn hydraulische buigmachines, handmatige buigmachines en scharen.
Metaalbuigmachines of hydraulisch CNC-vouwen
Een hydraulische buigmachine is een geavanceerder hulpmiddel voor het buigen van plaatwerk. Deze machine beschikt over een hydraulisch systeem waarmee hij dikkere en grotere platen kan buigen. Het beschikt ook over een digitaal besturingssysteem waarmee verschillende bochten automatisch kunnen worden geprogrammeerd en uitgevoerd. Het is ideaal voor grote productiebedrijven die grote plaatwerkonderdelen produceren.
Handmatige vouwmachines
Plaatwerk wordt doorgaans gebogen met behulp van een handmatige buigmachine (of vouwmachine). De grootte van het gereedschap varieert afhankelijk van de dikte van de plaat en wordt vaak gebruikt voor eenvoudige bochten. Kleine verspanende bedrijven en werkplaatsen kiezen er vaak voor omdat het ook redelijk eenvoudig te gebruiken en te transporteren is.
Shears
Plaatwerk wordt met een schaar in stukken gebroken. Hun functies omvatten het snijden van precieze geometrische vormen uit metalen platen voordat ze worden gebogen; ze kunnen handmatig of elektrisch zijn.
Wat zijn de verschillende technieken voor het buigen van plaatmetaal?
Meerdere gereedschappen impliceren een verscheidenheid aan metaalbuigtechnieken. Om de beste methode voor uw bedrijf te selecteren, moet u eerst de verschillen tussen de verschillende benaderingen begrijpen.
Laserbuigen
Laserbuigen is een relatief nieuwe methode die uitstekende buigingen creëert door gebruik te maken van de nauwkeurigheid van een laserstraal. De voordelen van kantbanken en lasersnijden worden gecombineerd in een laserbuigmachine.
Snijd eerst de metalen plaat met de laser in de juiste maat en vorm. Gebruik vervolgens de laser om het gebogen gedeelte van de plaat te verwarmen, zodat het metaal buigzamer en dus gemakkelijker te buigen is. Een conventionele kantbank wordt gebruikt om de plaat te buigen nadat deze is verwarmd.
De mogelijkheid om extreem dikke platen snel en nauwkeurig te buigen is slechts één van de vele voordelen van deze buigtechniek. Bovendien maakt het het mogelijk om bochten met extreem scherpe hoeken te maken zonder het risico te lopen dat de plaat barst of vervormt.
Kantpers
De kantbank is essentieel voor het vervaardigen van constructies met plaatwerk. Een metalen plaat wordt gebogen door deze tegen een matrijs in de gewenste vorm te ponsen. Met deze machine kunt u platen tot 20 mm dik buigen. De mechanische en hydraulische kantbanken zijn de twee soorten kantbanken.
Met een kantbank kunt u U- of V-vormige bochten maken. Wanneer het metaal volledig in de vorm van de matrijs is geponst, wordt een V-vormige V-bocht gemaakt. Dit soort buiging is beperkt tot platen die niet dikker zijn dan 2 mm.
Een kantbank kan ook een luchtbuiging uitvoeren, waarbij de stempel de plaat alleen in de gewenste hoek drukt in plaats van volledig in de matrijs. De kantbank is een veelzijdig stuk gereedschap en kan platen van verschillende diktes op verschillende manieren buigen. Neem meteen contact op met metaalbuigexperts voor meer informatie over de mogelijkheden ervan.
Handmatig vouwen
Metaalplaten kunt u met de hand buigen als u niet over een buigmachine beschikt. Om te beginnen moet u de buigtolerantie van de plaat bepalen op basis van het soort metaal dat u gebruikt. Gebruik daarna een stift om de buiglijnen op uw vel aan te geven en knip het op de juiste maat. Plaats de plaat stevig in een bankschroef met een houten blok als geleider voor de vorm.
Sla vervolgens de plaat voorzichtig met een hamer tegen het houten blok totdat het metaal van vorm verandert. Dikkere platen kunnen breken, dus deze methode wordt alleen aanbevolen voor platen die niet breder zijn dan 2 mm.
Hoewel het misschien snel en gemakkelijk met de hand te doen is, kan handmatig buigen niet tippen aan de precisie en kwaliteit die een buigmachine kan bieden. Voor dikkere platen of ingewikkeldere bochten wordt geadviseerd om een buigmachine te gebruiken om te voorkomen dat de plaat breekt.
Welke materialen werken goed voor het buigen van plaatwerk?
Een buigmachine kan geen elastisch kunststof materiaal buigen. Als u dit probeert, kan dit ook uw machine beschadigen. Bij het selecteren van materialen voor het buigen van plaatmetaal tijdens het productieproces moet speciale aandacht worden besteed. Laten we eens kijken naar enkele van de beste materialen voor het buigen en vormen van plaatwerk.
- Koper
Het sterkste corrosiewerende materiaal is ook het minst duur. Koper wordt gebruikt voor het produceren van zeer nauwkeurig plaatwerkbuigen. Koper is een beproefd materiaal dat veel wordt gebruikt in veel metaalbuigindustrieën voor een verscheidenheid aan toepassingen.
- Roestvast staal
Wanneer het resulterende product robuustheid en grotere metaalsterkte vereist, roestvrij staal is het eerste materiaal dat in je opkomt. Om het product vorm te geven, vereist roestvrij staal ook het gebruik van een krachtige plaatbuigmachine.
- Titanium
Titanium is een corrosiebestendig en zeer sterk materiaal dat ideaal is voor plaatbuigtechnieken. Als uw product medische of sportuitrusting is, zou titanium het materiaal met de meeste voorkeur op uw lijst moeten zijn.
- Aluminium
Aluminium wordt vaak aangetroffen in lichtgewicht toepassingen. Het buigen van het aluminiummateriaal vereist speciale zorg om inzakken of barsten in de hoeken te voorkomen.
- Koolstofstaal
Koolstofstaal is een van de meest veelzijdige en duurzame materialen voor de productie van plaatmetaal. Omdat dit materiaal recyclebaar is, draagt het ook bij aan het verkleinen van de COXNUMX-voetafdruk.
Dit zijn enkele van de beste buigmaterialen voor plaatwerk. Van de hierboven genoemde materialen wordt koolstofstaal het meest gebruikt. Veel andere metalen kunnen nuttig zijn bij het buigproces. Zorg er echter voor dat u grondig onderzoek doet voordat u het materiaal afrondt.
Toptips voor het buigen van plaatstaal
Om ervoor te zorgen dat uw metaalbuigen soepel verloopt, hebben we een paar tips gegeven waarmee u rekening kunt houden bij uw plaatbuigtechnieken:
Vermijd buigen naar een scherpe interne hoek
De interne spanning neemt toe wanneer de binnenhoeken scherp buigen. Zelfs als het metaal taai en kneedbaar is, is het gevoelig voor scheuren. Dit probleem kan aanzienlijk worden verminderd als rekening wordt gehouden met de straal van het buiggereedschap. Werk heen en weer tussen uw buiglijnen en buig het plaatwerk geleidelijk in de gewenste hoek.
Houd de binnenbuigradius in de gaten, deze moet gelijk zijn aan de dikte van het vormplaatmetaal. Als u bijvoorbeeld een plaat metaal van 3 mm dik buigt, moet de buigradius aan de binnenkant ook 3 mm zijn. Hetzelfde geldt voor de buighoek, die niet groter mag zijn dan de totale dikte van de metalen plaat.
Gebruik warmte voor dikke/zware bochten
Sommige metalen zijn gevoelig voor breken of barsten wanneer ze met geweld worden gebogen. Dergelijke metalen vereisen warmte in plaats van kracht om de gewenste buiging in plaatmetaal te bereiken. Bij het buigen met warmte worden twee technische termen gebruikt: warmvormen en gloeien. Door gloeien wordt een metaal zachter, waardoor het beter kneedbaar wordt. Heetbuigen is simpelweg het metaal verwarmen totdat het rood kleurt en vervolgens kracht gebruiken om het te buigen. Deze technieken verminderen de kans op metaalbreuk en barsten aanzienlijk.
Gebruik buigtoeslag
Buigtoeslag is een eigenschap van metaal die bepaalt hoe gemakkelijk het kan worden gebogen. Wij raden u aan buigtoeslagberekeningen uit te voeren om de plaatlengte te bepalen die nodig is om een specifieke hoek- en straalbuiging te maken. Als u tijdens het productieproces rekening houdt met de buigtolerantie en de buigkracht, kunt u een netter productresultaat bereiken. Het zal u ook helpen bij het produceren van een nauwkeurig afgevlakt productiemodel.
Toepassingen van gebogen plaatwerk
In de metaalverwerkende industrie is een van de belangrijkste processen het buigen van plaatmetaal. Omdat autofabrikanten bijvoorbeeld met verschillende vormen experimenteren om het ideale auto-onderdeel te vinden dat bij hun ontwerp past, is deze fase van cruciaal belang. Met dit proces kunnen op industrieel niveau grote motoronderdelen worden geproduceerd.
Het kan echter ook kleine onderdelen maken ter vervanging van versleten motoronderdelen. Bij alle buigmethoden voor plaatstaal wordt gebruik gemaakt van standaardprocedures om precisie tijdens het hele productieproces te garanderen, ook al zijn er talloze processen bij betrokken.
Conclusie
Om storingen tijdens het productieproces te voorkomen, is het van essentieel belang dat u zich aan de regels voor het buigen van plaatmetaal houdt en over vaardigheid in meerdere functies beschikt. Als de juiste maatregelen worden genomen, kan het beheersbaar worden. Neem contact op met Zintilon plaatwerk fabricage om oplossingen te vinden voor al uw plaatbuigproblemen.
Veelgestelde vragen
Hoe kan lasersnijden de nauwkeurigheid en effectiviteit van het buigen van plaatmetaal vergroten?
Omdat lasersnijden minder tijd kost om het plaatmetaal voor te bereiden op het buigen, verhoogt dit de efficiëntie van het plaatbuigen. Nauwe tolerantieranden zijn een ander voordeel van lasersnijden. Als er gebruik wordt gemaakt van een kantbankbuigmachine, kunnen deze randen als gegevens worden gebruikt. De nauwkeurigheid van de locatie van de bocht zou afnemen naarmate de precisie van de snijkant afneemt.
Wat is de buigtoeslag voor plaatwerk?
De term "buigtoeslag" in de productie beschrijft de ruimte die wordt toegewezen om het strekken en buigen van plaatmetaal mogelijk te maken. Plaatwerk ondergaat fysieke afmetingen wanneer het wordt gebogen vanuit de oorspronkelijke platte vorm. Het materiaal wordt zowel binnen als buiten samengedrukt en uitgerekt wanneer het met kracht wordt gebogen.
De kracht van compressie en rek in de bocht resulteert in deze vervorming. Dit wijzigt de totale lengte van het plaatmetaal. De afstand tussen de buitenkant onder spanning en het binnenste samengedrukte oppervlak wordt echter nog steeds bepaald door de dikte van de bocht te meten. Een lijn die bekend staat als de “neutrale as” dient hiervoor als indicator.
Geweldig, Samen
