Plaatwerk

BuigEdit

De vergelijking voor het schatten van de maximale buigkracht is,

F max = k T L t 2 W {displaystyle F_{\text{max}}=k{\frac {TLt^{2}}{W}}

waarbij k een factor is die rekening houdt met verschillende parameters, waaronder wrijving. T is de uiterste treksterkte van het metaal. L en t zijn respectievelijk de lengte en de dikte van het plaatmetaal. De variabele W is de open breedte van een V-die of veegmatrijs.

CurlingEdit

Het krulproces wordt gebruikt om een rand aan een ring te vormen. Dit proces wordt gebruikt om scherpe randen te verwijderen. Het verhoogt ook het traagheidsmoment in de buurt van het gekrulde uiteinde. De flare/burr moet van de matrijs worden weggedraaid. Het wordt gebruikt om een materiaal van specifieke dikte te krullen. Gereedschapsstaal wordt over het algemeen gebruikt vanwege de hoeveelheid slijtage die door de bewerking optreedt.

DecamberingEdit

Het is een metaalbewerkingsproces voor het verwijderen van camber, de horizontale kromming, uit een strookvormig materiaal. Het kan worden gedaan op een eindige lengte sectie of spoelen. Het lijkt op het vlakken of nivelleren, maar dan op een vervormde rand.

DieptrekkenEdit

Dieptrekken is een vormingsproces waarbij het metaal over een vorm of matrijs wordt gespannen. Bij dieptrekken is de diepte van het te maken onderdeel meer dan de helft van de diameter. Dieptrekken wordt gebruikt voor het maken van brandstoftanks voor auto’s, gootstenen, tweedelige aluminium blikken, enz. Dieptrekken wordt over het algemeen gedaan in meerdere stappen die trekreducties worden genoemd. Hoe groter de diepte, hoe meer trekreducties nodig zijn. Dieptrekken kan ook worden bereikt met minder reducties door het werkstuk te verwarmen, bijvoorbeeld bij de vervaardiging van spoelbakken.

In veel gevallen wordt het materiaal in de walserij in beide richtingen gewalst om het dieptrekken te vergemakkelijken. Dit leidt tot een meer uniforme korrelstructuur die scheuren beperkt en wordt aangeduid als “trekkwaliteit” materiaal.

ExpandingEdit

Expanderen is een proces van het snijden of stampen van spleten in een afwisselend patroon, vergelijkbaar met het spanband in metselwerk, waarna de plaat op een accordeonachtige manier wordt opengerekt. Het wordt gebruikt in toepassingen waar lucht- en waterstroming gewenst zijn, alsook wanneer een licht gewicht gewenst is ten koste van een solide vlak oppervlak. Een soortgelijk proces wordt gebruikt in andere materialen zoals papier om een goedkoop pakpapier te maken met betere ondersteunende eigenschappen dan plat papier alleen.

Hemming en seamingEdit

Hemming is een proces waarbij de rand van plaatmetaal op zichzelf wordt gevouwen om die rand te verstevigen. Seaming is een proces van het in elkaar vouwen van twee platen metaal om een verbinding te vormen.

HydroformingEdit

Hydrovormen is een proces dat analoog is aan dieptrekken, in die zin dat het onderdeel wordt gevormd door de blenk uit te rekken over een stationaire matrijs. De vereiste kracht wordt opgewekt door de directe toepassing van extreem hoge hydrostatische druk op het werkstuk of op een blaas die in contact staat met het werkstuk, in plaats van door het beweegbare deel van een matrijs in een mechanische of hydraulische pers. In tegenstelling tot dieptrekken is er bij hydrovormen meestal geen sprake van trekreducties – het werkstuk wordt in één enkele stap gevormd.

Incrementeel plaatvormenEdit

Incrementeel plaatvormen of ISF-vormproces is in principe plaatbewerking of plaatvormproces. Hierbij wordt plaat in de uiteindelijke vorm gevormd door een reeks processen waarbij in elke reeks kleine incrementele vervormingen kunnen worden gedaan.

StrijkenEdit

Strijken is een plaatbewerkings- of plaatbewerkingsproces. Het verdunt het werkstuk gelijkmatig in een specifiek gebied. Dit is een zeer nuttig proces. Het wordt gebruikt om een deel met een uniforme wanddikte en een hoge hoogte-diameterverhouding te produceren.Het wordt gebruikt bij het maken van aluminium drankblikjes.

LasersnijdenEdit

Plaatmetaal kan op verschillende manieren worden gesneden, van handgereedschap dat blikschaar wordt genoemd tot zeer grote aangedreven scharen. Met de vooruitgang in de technologie is het snijden van plaatmetaal overgegaan op computers voor nauwkeurig snijden. Veel plaatbewerkingen zijn gebaseerd op computer numeriek gecontroleerd (CNC) lasersnijden of CNC ponsmachines met meerdere gereedschappen.

CNC laser omvat het bewegen van een lensassemblage die een straal laserlicht over het oppervlak van het metaal draagt. Zuurstof, stikstof of lucht wordt door dezelfde straalpijp gevoerd waaruit de laserstraal naar buiten komt. Het metaal wordt verwarmd en verbrand door de laserstraal, waardoor de metalen plaat wordt gesneden. De kwaliteit van de rand kan spiegelglad zijn en een precisie van ongeveer 0,1 mm (0,0039 in) kan worden verkregen. Snijsnelheden op dunne 1,2 mm (0.047 in) plaat kunnen oplopen tot 25 m (82 ft) per minuut. De meeste lasersnijsystemen gebruiken een laserbron op basis van CO2 met een golflengte van ongeveer 10 µm; sommige meer recente systemen gebruiken een laser op basis van YAG met een golflengte van ongeveer 1 µm.

Fotochemische bewerkingEdit

Fotochemische bewerking, ook bekend als foto-etsen, is een streng gecontroleerd corrosieproces dat wordt gebruikt om complexe metalen onderdelen uit plaatmetaal te produceren met zeer fijne details. Bij het foto-etsproces wordt fotogevoelig polymeer op een ruwe metalen plaat aangebracht. Met behulp van CAD ontworpen foto-tools als stencils, wordt het metaal blootgesteld aan UV-licht om een ontwerppatroon achter te laten, dat wordt ontwikkeld en geëtst uit de metalen plaat.

PerforerenEdit

Perforeren is een snijproces waarbij meerdere kleine gaatjes dicht bij elkaar in een vlak werkstuk worden geponst. Geperforeerd plaatstaal wordt gebruikt voor het maken van een grote verscheidenheid aan snijgereedschappen voor oppervlakken, zoals de surform.

KantpersvormenEdit

Dit is een vorm van buigen die wordt gebruikt om lange, dunne plaatstalen onderdelen te produceren. De machine die het metaal buigt, wordt een afkantpers genoemd. Het onderste deel van de pers bevat een V-vormige groef die matrijs wordt genoemd. Het bovenste deel van de pers bevat een stempel die het plaatmetaal in de v-vormige matrijs drukt, waardoor het wordt gebogen. Er worden verschillende technieken gebruikt, maar de meest gebruikte moderne methode is “luchtbuigen”. Hierbij heeft de matrijs een scherpere hoek dan de vereiste buiging (meestal 85 graden voor een 90 graden buiging) en wordt het bovengereedschap nauwkeurig in zijn slag gecontroleerd om het metaal de vereiste hoeveelheid naar beneden te duwen om het 90 graden te buigen. Een machine voor algemeen gebruik heeft gewoonlijk een beschikbare buigkracht van ongeveer 25 ton per meter lengte. De openingsbreedte van de onderste matrijs is meestal 8 tot 10 maal de dikte van het te buigen metaal (zo kan bijvoorbeeld 5 mm materiaal worden gebogen in een matrijs van 40 mm). De binnenstraal van de in het metaal gevormde kromming wordt niet bepaald door de straal van het bovengereedschap, maar door de breedte van de onderste matrijs. Typisch, is de binnenstraal gelijk aan 1/6 van de V-breedte die in het vormproces wordt gebruikt.

De pers heeft gewoonlijk één of andere soort achteraanslag om de diepte van de kromming langs het werkstuk te plaatsen. De achteraanslag kan computergestuurd zijn om de operator in staat te stellen een reeks bochten in een component met een hoge graad van nauwkeurigheid te maken. Eenvoudige machines regelen alleen de aanslag, meer geavanceerde machines regelen de positie en de hoek van de aanslag, de hoogte ervan en de positie van de twee referentiepinnen die worden gebruikt om het materiaal te lokaliseren. De machine kan ook de exacte positie en druk registreren die nodig is voor elke buigbewerking, zodat de operator een perfecte 90 graden buiging kan bereiken bij een groot aantal bewerkingen op het onderdeel.

PunchingEdit

Ponsen wordt uitgevoerd door het plaatmateriaal tussen een pons en een matrijs te plaatsen die in een pers zijn gemonteerd. De pons en de matrijs zijn gemaakt van gehard staal en hebben dezelfde vorm. De pons is zodanig gedimensioneerd dat hij zeer nauw in de matrijs past. De pers duwt de stempel tegen en in de matrijs met voldoende kracht om een gat in de voorraad te snijden. In sommige gevallen “nestelen” de stempel en de matrijs zich in elkaar om een holte in de voorraad te maken. Bij progressief stempelen wordt een rol voorraad ingevoerd in een lange matrijs/stempelset met vele stadia. Meerdere eenvoudig gevormde gaten kunnen in één stadium worden gemaakt, maar complexe gaten worden in meerdere stadia gemaakt. In de laatste fase wordt het werkstuk vrij van de “baan” geponst.

Een typische CNC revolverpons heeft een keuze uit tot 60 gereedschappen in een “revolver” die kan worden geroteerd om elk gereedschap in de ponspositie te brengen. Een eenvoudige vorm (bv. een vierkant, cirkel of zeshoek) wordt rechtstreeks uit de plaat gesneden. Een complexe vorm kan worden uitgesneden door vele vierkante of afgeronde sneden te maken rond de omtrek. Een pons is minder flexibel dan een laser voor het snijden van samengestelde vormen, maar sneller voor repetitieve vormen (bijvoorbeeld het rooster van een airconditioning unit). Een CNC pons kan 600 slagen per minuut halen.

Een typisch onderdeel (zoals de zijkant van een computerkast) kan met hoge precisie uit een blanco plaat worden gesneden in minder dan 15 seconden door een pers of een laser CNC machine.

RolvormenEdit

Een continue buigbewerking voor het produceren van open profielen of gelaste buizen met lange lengtes of in grote hoeveelheden.

RollenEdit

Walsen is een metaalbewerkings- of metaalvormingsproces. Bij deze methode wordt de voorraad door een of meer paar rollen gevoerd om de dikte te verminderen. Het wordt gebruikt om de dikte uniform te maken. Het is ingedeeld volgens de temperatuur van het walsen:

1. Warmwalsen: in deze temperatuur is boven herkristallisatie temperatuur.

2. Koudwalsen: In deze temperatuur is onder herkristallisatie temperatuur.

3. Warmwalsen: In deze temperatuur wordt gebruikt is tussen Warmwalsen en Koudwalsen.

SpinnenEdit

Draaien wordt gebruikt om buisvormige (as-symmetrische) onderdelen te maken door een stuk plaatmateriaal aan een roterende vorm (doorn) te bevestigen. Rollen of starre gereedschappen drukken de voorraad tegen de vorm en rekken het uit tot de voorraad de vorm van de vorm aanneemt. Spinnen wordt gebruikt om raketmotoromhulsels, neuskegels voor raketten, satellietschotels en metalen keukentrechters te maken.

Stempelen

Het stempelen omvat een verscheidenheid van bewerkingen zoals ponsen, blancheren, reliëf maken, buigen, flensen en coinen; eenvoudige of complexe vormen kunnen worden gevormd bij hoge productiesnelheden; de kosten voor gereedschap en apparatuur kunnen hoog zijn, maar de arbeidskosten zijn laag.

Aternatief hebben de verwante technieken repoussé en chasing lage gereedschap- en apparatuurkosten, maar hoge arbeidskosten.

WaterstraalsnijdenEdit

Een waterstraalsnijder, ook wel waterstraal genoemd, is een gereedschap dat in staat is tot een gecontroleerde erosie in metaal of andere materialen met behulp van een waterstraal met hoge snelheid en druk, of een mengsel van water en een abrasieve stof.

WheelingEdit

Het proces van het gebruik van een Engels wiel wordt wheeling genoemd. Het is in feite een metaalbewerkings- of metaalvormingsproces. Een Engels wiel wordt door een ambachtsman gebruikt om samengestelde krommingen te vormen uit een vlakke plaat metaal van aluminium of staal. Het is duur, omdat hooggeschoolde arbeid vereist is. Hij kan verschillende panelen volgens dezelfde methode produceren. Een stempelpers wordt gebruikt voor hoge aantallen in de productie.