Hogesnelheidsstempelen: proces, voordelen en toepassingen

Stempelen met hoge snelheid 

Heeft u wel eens te maken gehad met productievertragingen en extra kosten bij uw stempelproject? Dat kan komen doordat u gebruikmaakt van traditionele stempelmethoden. U kunt kiezen voor een gestroomlijnde stempeltechniek, ook wel "High Speed ​​Stamping" genoemd, waarmee aanzienlijk hogere productiesnelheden per minuut behaald kunnen worden dan met reguliere metaalstempels.

High speed stempelen van metalen Ze zijn ideaal voor de grootschalige productie van complexe ontwerpen met ingewikkelde details, zoals meerdere bochten, krommingen, draaiingen, uitsparingen en gaten. 

Daarnaast behandelt dit artikel het hogesnelheidsstempelproces, de verschillende perssoorten, de benodigde aandachtspunten, de voordelen en de industriële toepassingen.

Wat is hogesnelheidsstempelen?

Progressieve stempelpersopstelling 

Zoals de naam al doet vermoeden, draait het bij hogesnelheidsstempelen om productie-efficiëntie door de cyclustijd te verkorten. Het omvat het gebruik van hogesnelheidspersen, precisiegereedschap, automatische aanvoersystemen en geavanceerde CNC-besturingssystemen. De stempelsnelheid waar we het hier over hebben, bedraagt ​​tot wel 1500 slagen per minuut. 

Deze gespecialiseerde plaatwerk stempelen Met dit proces kunnen micro-componenten tot middelgrote onderdelen worden geproduceerd. Bovendien biedt het de mogelijkheid om ontwerpen aan te passen en is het flexibel qua dikte, die doorgaans varieert van 0.05 mm tot 10 mm, afhankelijk van het materiaalsoort.

Hogesnelheidsstempelen is met name nuttig voor Industrieën die grote hoeveelheden plaatwerkonderdelen met een snelle doorlooptijd nodig hebben, zijn onder andere de consumentenelektronica, de automobielindustrie en de productie van huishoudelijke apparaten.. 

Materialen voor hogesnelheidsstempelen

Stempelmaterialen

In principe kunnen alle metalen en legeringen die compatibel zijn met het reguliere stempelproces, gebruikt worden bij hogesnelheidsstempelen. Elk materiaal wordt echter met een specifieke perskracht gestempeld en de productiesnelheid varieert ook afhankelijk van het materiaalsoort. 

Bijvoorbeeld vanwege de zachte aard ervan, aluminium stempelen vereist minder kracht en kan met een hogere snelheid worden gestempeld in vergelijking met roestvrij staal stempelen en andere harde staallegeringen. 

Laten we de onderstaande tabel bekijken voor veelvoorkomende materiaalmogelijkheden: 

Het proces van hogesnelheidsstempelen 

Hogesnelheidsstempelproces

Laten we de vijf belangrijkste stappen van het hogesnelheidsstempelproces eens nader bekijken: 

Deel ontwerp

Zoals elke andere metaalstansprocesHet begint met het maken van een gedetailleerd 3D-model van de te stansen onderdelen. Ontwerpers houden rekening met de matrijs, stempels, vervormbaarheid, maakbaarheid en andere factoren. Bovendien definieert het ontwerp duidelijk de afmetingen, toleranties en gewenste geometrische kenmerken. 

Matrijzen maken en machine-instelling 

Vervolgens moet u ervoor zorgen dat de matrijsgereedschappen en stempels voor hoge snelheden geschikt zijn voor het ontwerp van het onderdeel. Progressief stempelen kan een goede optie zijn, omdat het de uitvoering van meerdere vormbewerkingen in één lijn mogelijk maakt. Deze meertrapsgereedschappen persen of snijden de onderdelen gelijktijdig in verschillende stations. 

Bovendien zijn CNC-stempelmachines gunstig voor progressieve stempels. Ze automatiseren de aanvoer en het stempelen via computerinstructies. 

Metaalplaattoevoer 

Vervolgens wordt het plaatmetaal, door het af te rollen, naar de stempellijn gevoerd. Hierbij is het essentieel om te zorgen voor een goede uitlijning met het gereedschap en de juiste aanvoersnelheid. Bij CNC-machines kan de aanvoersnelheid worden gesynchroniseerd met de beweging van de persen. 

Metaalstempelfase

Dit is de fase waarin ruwe metalen platen daadwerkelijk de gewenste vorm krijgen door middel van meerdere vormbewerkingen. De aanvoerplaat beweegt zich door naar de stempellijn, waar verschillende bewerkingen achter elkaar worden uitgevoerd. 

Onderdelenuitwerping en kwaliteitscontrole 

Zodra het onderdeel volledig in de gewenste vorm is gestanst, wordt het via een pen- of spuitmechanisme uit de stansmachine verwijderd. De gefabriceerde onderdelen worden gecontroleerd op metaalstansdefecten en gekalibreerd met precisie-meetinstrumenten. Vaak ondergaan de onderdelen ook nabewerkingen, zoals randafwerking en oppervlaktecoating.

Soorten persen voor stempelen met hoge snelheid 

Hogesnelheidspersen

De hogesnelheidsstempelpers is het kernsysteem in het stempelproces en levert de kracht die nodig is om het plaatmetaal te vervormen. Het systeem beïnvloedt tevens de nauwkeurigheid, snelheid en algehele efficiëntie van het proces.  

Bij hogesnelheidsstempelen worden doorgaans hydraulische of mechanische persen gebruikt, en soms servo-elektrische stempelprocessen. Laten we deze processen kort nader toelichten.

hydraulische persen 

Hydraulische persen werken volgens het principe van "vloeistof onder druk". Deze vloeistof duwt de zuiger, die verbonden is met de stempelhelling, en maakt de beweging van de matrijs en de stempel mogelijk tijdens het stempelen. De hydraulische stempelmachine regelt de snelheid en het stempelinterval door de vloeistofdruk aan te passen.

• Voors: Lange slag, eenvoudige bediening en hoge tonnagecapaciteit. 
• nadelen: Langzamere cycli, lastiger onderhoud en een hogere warmteproductie. 

Mechanische Persen 

In tegenstelling tot hydraulische persen gebruiken mechanische persen mechanische aandrijvingen om de kracht te genereren die nodig is voor metaalvervorming. Een roterend vliegwiel slaat de energie op en levert deze aan de stempels en de matrijs. Dit maakt mechanische persen gemakkelijker te bedienen en biedt bovendien een hoge precisie.

• Voors: Uitstekende snelheid, eenvoudig te bedienen en efficiënt voor grote volumes.
• nadelen: Hoge stootbelasting, risico op trillingen en beperkte vormdiepte.

Elektrische persen

Het elektrische stempelproces is geïntegreerd met hydraulische of mechanische persen. Servomotoren vormen het belangrijkste mechanisme in dit proces. Ze drijven een kogelspindel of rollenspindel aan om de lineaire kracht op de helling uit te oefenen. Daarnaast beschikken ze over een realtime feedbackmechanisme om snelheid, kracht, uitlijning en andere parameters te bewaken.  

• Voors: Uitstekende herhaalbaarheid, hogere automatiseringsgraad en kan worden geïntegreerd met andere typen persen. 
• nadelen: Hoge installatiekosten, beperkte tonnagecapaciteit en de noodzaak van gekwalificeerde operators.

Hogesnelheidsstempelen versus traditionele stempelprocessen

Hogesnelheidsstempelen verschilt van traditioneel stempelen in snelheid, besturingssysteem, processynchronisatie, herhaalbaarheid, kosten en andere factoren.

Laten we eens kijken naar de vergelijkingstabel voor hogesnelheidsstempelen versus traditioneel stempelen. 

Overwegingen voor stempelen met hoge snelheid

Bij hogesnelheidsstempelen moet u rekening houden met verschillende factoren om een ​​optimale productie-efficiëntie te bereiken en defecten aan gestempelde onderdelen te voorkomen, van ontwerp tot gereedschap en gewenste toleranties. 

Laten we de gemeenschappelijke factoren kort bespreken;

Genre

Houd rekening met het type materiaal dat u gebruikt voor het stempelen, aangezien de ductiliteit, vervormbaarheid en hardheid van invloed zijn op de juiste snelheid en benodigde kracht; hoe taaier het materiaal, hoe lager de stempelsnelheid. 

Papierdikte

  De dikte is een andere factor die de juiste perskracht bepaalt. Een dikke plaat vereist een hogere perskracht, die afneemt met de dikte. 

Ontwerpcomplexiteit

De complexiteit van het ontwerp hangt samen met de controle van de slagduur en -kracht van de pers. Als het ontwerp kleine gaten, complexe rondingen en diepgetrokken onderdelen bevat, is een nauwkeurigere controle van de kracht nodig om de onderdelen te stansen. 

Vereist productievolume

Hogesnelheidsstempelen is niet geschikt voor kleine series (vooral niet met hydraulische persen), omdat de productietijd per onderdeel afneemt naarmate het benodigde volume toeneemt. 

Vereiste toleranties

Het bereiken van nauwe toleranties is lastiger en vereist een zorgvuldige uitvoering van het proces. Mechanische persen zijn geschikter als nauwe toleranties vereist zijn. 

Wat zijn de voor- en nadelen van hogesnelheidsstempelen?

Verschillende industrieën kiezen voor hogesnelheidsstempeltechnologie in plaats van het standaard metaalvormingsproces vanwege de voordelen, waaronder hoge efficiëntie, precisie, herhaalbaarheid, snelle doorlooptijd en kostenbesparingen.

Aan de andere kant kent hogesnelheidsstempelen beperkingen, zoals hogere installatiekosten, minder ontwerpvrijheid en de noodzaak van frequent onderhoud.

 Laten we de voor- en nadelen eens nader toelichten. 

VOORDELEN

• Productiesnelheid: Een standaard pers kan gemakkelijk tot 1500 slagen per minuut halen. Het exacte aantal cycli hangt af van de complexiteit van de onderdelen, het materiaalsoort en het gebruikte gereedschap.
• Hoge precisie: Bij microstempelbewerkingen kunt u een zeer hoge precisie bereiken van slechts ±0.02 mm, of zelfs nog lager.
• Kostenbesparing: Tde hoge productiesnelheid vermindert kosten voor metaalstempelenmet name bij stempelbewerkingen met een hoog volume. 
• Materiële veelzijdigheid: Van zachte aluminiumsoorten tot harde staallegeringen, u kunt platen van diverse materialen met verschillende diktes stempelen. 
• Snelle levertijd: Een ander voordeel van de stempelsnelheid is de korte doorlooptijd, wat zorgt voor een tijdige levering van onderdelen en een concurrentievoordeel op de markt.

NADELEN

• Hogere kosten vooraf: De initiële opstart- en gereedschapskosten liggen hoger dan bij andere vormprocessen, waardoor deze kosten alleen gerechtvaardigd zijn bij grote volumes.
• Minder flexibiliteit: Het is minder flexibel wat betreft ontwerpwijzigingen en het vergroten van de afmetingen van het onderdeel. 
• Vakkundig personeel: Voor het stempelen op hoge snelheid zijn deskundige operators nodig om het proces te beheersen.
• Frequent onderhoudDe matrijs en persen vereisen frequent onderhoud, wat de stilstandtijd van de machines verhoogt. 

Waar wordt hogesnelheidsstempelen gebruikt? De toepassingen

Onderdelen stempelen

Hogesnelheidsstempelen wordt gebruikt in industrieën die snel grote volumes complexe plaatmetalen onderdelen nodig hebben. Dit omvat onder andere de elektronica-, medische, ruimtevaart- en machinebouwsector. stempelen van autometaal. 

Bijgevolg wordt hogesnelheidstechnologie ook toegepast op aangepaste metalen stempelen projecten. De volgende tabel geeft een overzicht van toepassingsvoorbeelden in verschillende sectoren.

Onderdelen van een hogesnelheidsstempelpers

Onderdelen van een stempelpers

Een hogesnelheidsstempelpers bestaat uit meerdere onderdelen, zoals een invoerunit, matrijzen, persen en een besturingseenheid. Vaak bevat deze ook een verwarmingssysteem om het plaatmateriaal te verwarmen voordat het in de matrijs wordt gevoerd.

De volgende onderdelen vormen de belangrijkste componenten van een hogesnelheidsstempelpers. 

• Voeder: Het invoersysteem voert de afgerolde metalen plaat in de matrijs voor de persbewegingen. Servo-, grijp- en roltoevoersystemen komen het meest voor bij hogesnelheidspersen. 
• Overlijdt: Matrijzen bevatten een holte waarin stempels de plaat raken en de gewenste vorm creëren. Ze worden gemaakt van harde legeringen zoals gereedschapsstaal. 
• Oprit/Pers: Persmachines oefenen, afhankelijk van het gereedschap, een vervormings- of snijkracht uit op de metalen plaat. 
• Besturingseenheid: Het is een elektronisch systeem met een gebruikersinterface waarmee de materiaaltoevoer, slagkracht, persbeweging en stilstandtijd kunnen worden geregeld. 

Onderhoud van hogesnelheidsstempelpersen

Slijtage van de stempelmatrijs

Omdat hogesnelheidspersen duizenden slagen per minuut maken, treedt er een hogere gereedschapsslijtage op. Deze gereedschapsslijtage kan leiden tot verkeerde uitlijning, overmatige trillingen en defecten aan het product. Regelmatige inspectie en onderhoud zijn daarom noodzakelijk. 

Hieronder volgen vijf onderhoudstips gebaseerd op gangbare praktijken in de branche.

1. Reinig de matrijzen en ponsen regelmatig, of zoals aanbevolen door de leverancier. 
2. Gebruik een geschikt smeermiddel om wrijving en warmteontwikkeling te verminderen.
3. Controleer matrijzen en persen op slijtage, afgesleten randen en de afwerkingskwaliteit van het gereedschap. 
4. Zorg voor de juiste uitlijning tussen de stempel en de matrijs door de speling tussen de slede en de geleiding en de uitlijning van het frame te controleren.
5. Kalibreer de servomotoren, feedbacksensoren en andere componenten van de stempelinstallatie. 

Is het stempelen van metalen letters een snel proces?

Ja, het is een snel stempelproces dat 500 tot 1500 slagen per minuut mogelijk maakt. Het proces omvat het creëren van een permanente afdruk van letters, symbolen, cijfers of een specifiek logo/patroon. Hogesnelheidsstempelpersen voeren ponsen, reliëfdrukken en andere bewerkingen uit en markeren het metalen oppervlak. 

Met metaalstempelen kunnen aluminium, koper, messing en staal worden bewerkt. Het is een populaire techniek voor het maken van producten zoals naamplaatjes, serienummers, connectorlabels, enzovoort.

Waarom kiezen voor de snelle metaalstempelservices van ProleanTech?

Zoals we in dit artikel hebben besproken, is het essentieel om te beschikken over geavanceerde stempelapparatuur en -persen, compatibel gereedschap en de expertise om het proces voor snelle stempelproductie uit te voeren. Bij ProleanTech hebben we het allemaal.

Onze metaalstempelservices omvatten alles, van hulp bij ontwerpoptimalisatie tot de uiteindelijke kwaliteitscontrole van de geproduceerde artikelen. De hogesnelheidspersen draaien 24/7 en elke fase wordt bewaakt door deskundige ingenieurs en operators. Bovendien garanderen we snelle levering om aan uw strakke deadlines te voldoen. 

Waarom kiezen voor ProleanTech?

✔ Snelle productie zonder in te boeten aan maatnauwkeurigheid en herhaalbaarheid.  

✔ Progressieve matrijzen met servotoevoer en inline inspectiesystemen. 

✔ Diverse materiaalmogelijkheden, waaronder aluminium, staal, messing, koper en nog veel meer. 

✔ Flexibel qua onderdeelgrootte en productievolume

✔Voldoet aan de ISO 9001:2015-certificering en andere specifieke industrienormen. 

Als het ontwerp klaar is, kunt u het bestand uploaden. krijgen een offerte een offerte met een duidelijke kostenspecificatie en een schatting van de levertijd.

Conclusie

Met het hogesnelheidsstempelproces profiteert u van hoge efficiëntie, precisie en kostenvoordelen. Het biedt een breed scala aan materiaalmogelijkheden en kan worden gebruikt voor de productie van complete onderdelen in diverse industrieën. 

Of het nu gaat om minuscule elektronische connectoren of grote beugels voor auto's, deze technologie kan snelle service leveren. Hiervoor hebt u echter wel een CNC-gestuurde progressieve matrijsset of een betrouwbare productiepartner nodig. 

Heeft u vragen over metaalstempelen of heeft u hulp nodig bij uw plaatmetaalproject? contact en praat met onze ingenieurs. 

Veelgestelde vragen

Wat is het proces van hogesnelheidsstempelen?

Het hogesnelheidsstempelproces omvat het continu aanvoeren van metaalplaat naar matrijzen met meerdere stations, waar hogesnelheidspersen het metaal raken en vormen, gaten ponsen, doorboren en andere benodigde bewerkingen uitvoeren.

Wat is de cyclustijd van het stempelen?

De cyclustijd van het stempelen varieert doorgaans van 0.04 tot 0.6 seconden per onderdeel, afhankelijk van het materiaalsoort, de grootte en complexiteit van het onderdeel en de plaatdikte.