Aluminiumplaten buigen: efficiënte technieken, legeringen, tips

"Naar plaatwerk fabricageAluminiumbuigen is de meest gebruikte techniek voor grootschalige productie. De betrouwbaarheid van aluminium ligt in het gemak van fabricage en vervormbaarheid.”

Aluminium is een van de meest gebruikte materialen in de metaalbewerking. Aluminium platen en staven worden met behulp van verschillende fabricagetechnieken tot gewenste onderdelen gemanipuleerd; buigen is er één van. Het is echter niet zo eenvoudig als het klinkt, omdat er verschillende uitdagingen aan het proces zijn verbonden. Naar aluminium buigen, moet u met bepaalde zaken rekening houden. Bijvoorbeeld de soort waarmee u werkt en de optimale buigtolerantie die u zoekt. 

Waarom is aluminium het meest geprefereerde materiaal? plaatwerk buigen projecten? Het antwoord ligt in de superieure vervormbaarheid. Aluminium staat bekend om zijn flexibiliteit, lichtgewicht karakter en enorme bewerkbaarheid. 

Dit artikel behandelt de vijf efficiënte technieken voor het buigen van aluminium, veelgebruikte legeringen en kwaliteiten, uitdagingen bij het buigen van aluminiumplaten, enz.

Buigen van aluminium platen: het proces

Het buigproces begint met het selecteren van de matrijs en het bepalen van de daadwerkelijke buigvereisten. Fabrikanten berekenen de kritische ontwerpparameters, zoals de vereiste buigtoeslag, buigradii, materiaaldikte, kracht en het punt van waaruit de plaat moet worden gebogen. De gebruikte matrijs is ook een belangrijke overweging. De meest gebruikte matrijzen zijn onder meer 90°-matrijzen en scherpe hoekmatrijzen.

Nadat deze sleutelfactoren zorgvuldig zijn overwogen, begint de installatie van de CNC-rempers. Afhankelijk van de complexiteit van het ontwerp, het materiaal en de optimale bodemvereiste, zijn er meerdere manieren om te buigen. De keuze van de juiste matrijs en gereedschap is van groot belang voor het bedienen van de rempers. De CNC-informatie wordt in de rem ingevoerd. Dit helpt de machine de kracht te testen die nodig is voor het buigen.

Aluminium plaatwerk buigen

Lijn vervolgens de platte aluminiumplaat uit tussen een gereedschap en een matrijs. Bedien de machine om de AI-plaat te buigen volgens de vereiste uitgangsbuiging. Verwijder ten slotte het vel en stuur het op voor verdere verwerking. 

("Opmerking: De matrijzen die worden gebruikt om aluminium te buigen, zijn gewoonlijk gemaakt van carbiden en staal.”)

Gerelateerd: De basisprincipes van plaatbewerking

Effectieve technieken om aluminiumplaten te buigen

Laten we vervolgens bespreken hoe aluminiumplaten gebogen kunnen worden. De meeste fabrikanten gebruiken doorgaans vijf technieken voor nauwkeurig buigen om de gewenste vorm te bereiken. Laten we eens kijken hoe deze buigtechnieken van toepassing zijn op aluminium.

1. Druk op de rem

Rempers voor het buigen van metalen platen

Een aluminiumplaat wordt tussen de twee matrijzen geplaatst en met een pers geslagen om bochten te creëren. Het belangrijkste voordeel van het gebruik van een kantbank ligt in de nauwkeurigheid ervan. Het helpt bij het vormen van platte, vierkante aluminiumplaten. Bij persbuigen wordt een pers gebruikt om aluminium in de gewenste geometrie te buigen. Voor lineaire bochten en vouwen wordt meestal een rempers toegepast. Deze essentiële techniek is uitgerust met een vouwgereedschap, een matrijs, die op de pers wordt geplaatst. Door de hoge hydraulische drukmontage zijn kantbanken geschikt voor materiaaldiktes van 0.5 tot circa 15 mm.

2. Buigen van de spoel

Spoelbuigen wordt ook wel rolbuigen of drierollenbuigen genoemd. Deze aanpak maakt gebruik van een cilindrische roterende rol om aluminium in gebogen en ronde vormen te buigen. De rollen oefenen druk uit op de aluminiumplaat om deze in de gewenste vorm te brengen. 

De roterende cilinder kan verstelbaar en gepositioneerd worden om een ​​nog nauwere tolerantie te bereiken met een minimale doorlooptijd. Deze techniek heeft de voorkeur voor gebogen vormen en zorgt voor nauwere toleranties tot + 0.01- 0, x.

3. Walsmachine

 Rollen van aluminium buigen

Walsmachines, ook wel walserijen of walsvormen genoemd, zijn er in twee vormen: handmatig en geautomatiseerd. De keuze is afhankelijk van het productievolume en de gewenste buigkromming. Het materiaal (aluminiumplaat) wordt tijdens bedrijf vervormd om het gewenste rendement te bereiken. Walsmachines zijn zeer geschikt voor het vormen van conische of cilindrische bochten in aluminiumplaten. Buizen, luchttanks en schoorstenen zijn enkele belangrijke toepassingen van walsmachines. 

Wat de capaciteit betreft, buigt het meestal aluminiumplaten met meerdere diktes, variërend van ongeveer 1 mm tot ongeveer 50 mm.

4. Compressiebuigen

Bij het buigen wordt gebruik gemaakt van een matrijs of pons om mechanische spanning uit te oefenen op een aluminiumplaat om een ​​bocht te maken. Hoe voert het buigbewerkingen uit? 

Eerst plaatst de technicus de aluminiumplaat tussen een stempel en een matrijs. Vervolgens bedienen ze de machine en uiteindelijk oefent de pons druk uit om het vel in de gewenste vorm te buigen. Compressiebuigen wordt gebruikt voor metalen platen met een kleinere tot middelmatige dikte. Het is echter moeilijk om met deze techniek bochten te maken in platen met een hogere dikte.

5. Vouwen 

Bij het buigen van metaal met vouwmachines wordt een metalen plaat op de machine geplaatst, nauwkeurig uitgelijnd om een ​​vaste hoek te bereiken en vervolgens kracht vanaf één rand uitgeoefend om de plaat in de gewenste vorm te buigen. Deze methode is vooral handig bij het werken met grote platen of wanneer productie in grote volumes vereist is.

Beste gebruik van aluminiumlegeringen voor buigtoepassingen

Aluminiumlegeringen voor buigen

Bij de keuze van een aluminiumlegering moet met verschillende factoren rekening worden gehouden. Bijvoorbeeld; vervormbaarheid, rekpercentage, verwerkbaarheid en thermomechanische behandelingen. Van de aluminiumsoorten worden vooral aluminiumlegeringen uit de 3xxx-serie gebruikt bij buigtoepassingen vanwege hun hoge vervormbaarheid. 

Hier zijn voorbeelden van enkele goede aluminiumkwaliteiten die bekend staan ​​om hun uitstekende produceerbaarheid.

Aluminium 5052

• Aluminium 5052 is een aluminiumsoort met hoge sterkte die veel wordt gebruikt voor buigen.
• Deze legering wordt voornamelijk samen met magnesium gebruikt. 
• AA5052 staat bekend om zijn hoge rekpercentage.
• Deze legering wordt gebruikt in uitrusting van zeeschepen, medische hulpmiddelen en bewegwijzering vanwege de hoogste corrosieweerstand.

Aluminium 3003

• Al 3003 heeft een uitstekende verwerkbaarheid, lasbaarheid en een goed rekpercentage.
• Deze legeringen zijn verrijkt met mangaangehalte. Magnesium verleent structurele capaciteiten om ze gezond te maken voor buigtoepassingen.
• Je kunt deze legeringen met minimale kracht of druk verdraaien. 
• Veel voorkomende toepassingen van deze legeringen zijn; gevelbeplating, opslagtanks, dakbedekking en chemische machines.

Aluminium 6061

• AA6061 bestaat uit magnesium en silicium en is meestal in twee vormen verkrijgbaar; 6061-T4 en 6061-T6.
• Het vertoont een superieure structurele sterkte, stijfheid en een goed rekpercentage. De stijfheid van AI6061 resulteert echter in scheuren bij gebruik bij buigbewerkingen.
• Het bezit een lagere buigbaarheid dan AA3003 & 5052.
• Fabrikanten Bend Aluminium 6061 voor diverse toepassingen in de structurele sectoren van de auto- en ruimtevaartindustrie.

Buigen van aluminium platen: dingen om te overwegen

Bij de fabricage van plaatmetaal moeten enkele belangrijke aspecten in overweging worden genomen om de best mogelijke bochten en geometrieën te verkrijgen.

1. Vervormbaarheid

Vervormbaarheid verwijst naar de flexibiliteit of elasticiteit van metaalaluminium wanneer het vervorming of compressie ondergaat zonder deuken. De vervormbaarheid van aluminium varieert van kwaliteit tot kwaliteit. De factoren zijn afhankelijk van de dikte, de temperatuur, de temperatuur en de verharding van het werkstuk.

2. Buigrichting

Buigrichting speelt een cruciale rol bij het buigen van aluminium platen. Het staat aanzienlijk loodrecht op de richting van de metaalplaat om scheurengerelateerde problemen te voorkomen. De parallelle richting brengt het probleem met zich mee van scheuren in de beoogde materiaalbocht.

3. Opruiming van buiging

Er moet een opening zijn tussen de stempel en de matrijs om buigfouten te voorkomen. Als er geen buigspeling is, kan er interferentie optreden.

4. Buigradius en -dikte

De mate van buiging bepaalt de dikte van de aluminiumplaat. Meestal raken mensen in de war over de vuistregel tussen radius en buigverhouding. Beide hebben omgekeerde relaties. Het betekent dat hoe hoger de dikte, hoe kleiner de stralen zullen zijn. Op dezelfde manier hebben dunnere aluminiumplaten een kleine straal. Normaal gesproken vereisen dikkere aluminiumplaten met kleinere stralen een grotere kracht om te buigen in vergelijking met dunnere platen met kleine stralen.

5. Mate van rek

Het rekpercentage bepaalt het remvermogen van de aluminiumplaat. Het vertegenwoordigt meestal de elasticiteit van plaatmetaal. Hoe hoger het rekpercentage, hoe gemakkelijker het buigen van aluminium platen zal zijn.

Veelvoorkomende problemen die zich voordoen tijdens het buigen van aluminium plaatwerk?

Fabrikanten worden vaak geconfronteerd met verschillende problemen tijdens de buigbewerking van het buigen van aluminiumplaten. Enkele veel voorkomende problemen zijn onder meer; braamvorming, scheuren, buiginterferentie, inkepingen, slippen en uitstulpingen. Laten we deze veelvoorkomende buigproblemen in detail bekijken;

1. Kraken

Het is het meest voorkomende defect bij het buigen van aluminiumplaten. Meestal ontstaan ​​er buigscheuren als gevolg van een verkeerde uitlijning van metalen platen, een kleinere buigradius, een trekoppervlak, onvoldoende druk en niet-verwijderde bramen van de randen van het onderdeel. Om deze scheurproblemen te voorkomen, moeten fabrikanten gaten of groeven gebruiken om de buigbewerking soepel en scheurvrij te maken.

2. Buiginterferentie

Bepaalde determinanten veroorzaken het probleem, zoals de vorm en grootte van het onderdeel en de geselecteerde matrijs. Deze problemen kunnen worden geminimaliseerd door rekening te houden met de ontwerpen van buigmatrijzen, de volgorde en de afmetingen van de buigingen.

3. Buiginkeping 

Buigindeukingen komen vaak voor op de binnenoppervlakken van metalen platen. Normaal gesproken zorgt de sterke druk tegen de plaatmetalen voor wrijving die uiteindelijk leidt tot merkbare vlekken op de plaat. Om dit te voorkomen, kunnen rubberen kogels tegen indrukking of kogellagers worden gebruikt. Deze anti-inkepingsballen elimineren het probleem door middel van fysieke isolatie.

4. Splitsingen en rimpels

In sommige gevallen hebben aluminiummetaalplaten problemen met insnoering of splijten ondervonden. Deze problemen worden veroorzaakt door overmatig buigen wanneer dunne aluminiumplaten boven hun verwerkbaarheidsgrens worden geduwd. Om deze problemen te voorkomen, moeten operators de dikte en de plaatradii onderzoeken voordat ze gaan buigen. Omgekeerd worden rimpels veroorzaakt door het uitoefenen van hoge rek- of drukspanning op aluminiumplaten.  

Wat zijn de voordelen van het gebruik van aluminium voor op maat gemaakte gebogen onderdelen?

Aluminium biedt verschillende voordelen bij gebruik voor buigtoepassingen en op maat gemaakte ingewikkelde onderdelen. Hier zijn enkele van de opmerkelijke voordelen van aluminium; 

• Hoge duurzaamheid: Aluminium is zeer duurzaam en flexibel wanneer het wordt gebogen voor verschillende ingewikkelde geometrieën. Dankzij de kneedbaarheid is het goed bestand tegen hoge mechanische spanningen. Bovendien heeft het de duidelijke eigenschap dat het niet-corrosief is.
• Economische legering: Aluminium biedt verschillende economische voordelen bij gebruik in buigtoepassingen. Het produceert geen afval tijdens buigbewerkingen en heeft minimale kosten in vergelijking met andere metaallegeringen zoals staal, gietijzer, titanium en messing.
• Lichtgewicht eigendom: Het belangrijkste kenmerk van aluminium is het lichte gewicht. Deze eigenschap, in combinatie met zijn hoge sterkte en bewerkbaarheid, maakt het een ideale keuze voor buigtoepassingen.

• Werkbaarheid: Wat de verwerkbaarheid betreft, staat aluminium bovenaan de lijst. Het is vrij gemakkelijker om aluminium te snijden dan staal. Het hoge aanpassingsvermogen en de goede kneedbaarheid maken het voor fabrikanten verstandig om eenvoudigere tot complexe bochten te maken.

• Hoge hittetolerantie: Vergeleken met andere metalen heeft aluminium veel aandacht gekregen vanwege de hoge hittetolerantie. Onderdelen gemaakt van aluminium zijn bestand tegen hoge hittesnelheden en zijn stevig toleranties zijn bijzonder belangrijk.
• Veelzijdigheid: De ductiliteit van metalen speelt een sleutelrol bij het buigen. Het bepaalt hoe goed het metaal schuif- en mechanische spanning kan verdragen. Aluminium is vanwege zijn hoge taaiheid zeer geschikt voor buigwerkzaamheden. Bovendien kan gebogen aluminium hoge krachten verdragen zonder beschadigd te raken.

Ontvang professionele plaatwerkbuigdiensten bij Prolean

Het buigen van plaatmetaal gaat vaak gepaard met tal van technische details. Soms leiden onderdelen tot vervorming, kromtrekken en krimpen. Maar dankzij onze geavanceerde buigtechnologie. Wij hier bij prolean helpen bedrijven om nog nauwere toleranties onder ±1 te bereiken. Kijk eens naar onze buigaanpak;

Het diensten voor het buigen van plaatwerk zorgen voor precisie bij het voldoen aan de beoogde projecteisen. We verwerken aluminium onderdelen met hoge toleranties en productiecapaciteiten in grote volumes, terwijl we een efficiënte en minimale doorlooptijd garanderen. Bovendien bieden wij een uitgebreid assortiment materialen, zoals aluminium, messing, koper en staal (met respectieve kwaliteiten).

Onze faciliteit helpt u vanaf de ontwerpfase tot en met oppervlakteafwerking vooruitzichten. Meer weten over onze capaciteiten? Neem nu contact met ons op en krijg direct antwoord als u uw project wilt analyseren of optimaliseren; ontvang direct een gratis offerte!

Opsommen

Plaatwerkbuigen is een veelzijdig metaalproductieproces. Het biedt unieke en economische voordelen bij gebruik voor middelgrote tot grote productievolumes. Er moet echter rekening worden gehouden met verschillende belangrijke factoren voor soepele en nauwkeurige bochten. 

De kern van deze geweldige techniek is dat er geen gereedschap of mal voor nodig is. Naast de toepassingen van aluminiumplaat is het wijdverspreid over de hele wereld, van auto-, ruimtevaart- en consumentenproducten tot op maat gemaakte productieapparatuur. 

Hoewel er enkele uitdagingen aan verbonden zijn aluminium buigen Als u de alternatieve oplossing of informatie uit deze handleiding behoudt, kunt u uw buigproces uniformer en met relatief weinig fouten maken. Bovendien bevat dit artikel basiskennis over de fabricage van plaatmetaal en helpt het u bij buigbewerkingen.

Om de beste optimale output voor uw buigvereisten te verkrijgen, dient u professionals te raadplegen om de prestaties voor uw gewenste toepassingen te optimaliseren.

Veelgestelde vragen

Q1. Soorten plaatbewerking?

Er zijn bepaalde soorten plaatbewerking die gewoonlijk worden toegepast in de verwerkende industrie; zoals; plaatwerk blanking, plaatwerk buigen, piercing en ponsen.

Vraag 2. Welke metalen worden vaak gebruikt voor metaalbewerking?

Meestal worden staal, aluminium, messing en koolstof gebruikt in de metaalverwerkende industrie. Deze materialen zijn zeer geschikt voor snij-, knip- en doorsteektoepassingen.

Q3. Waarom wordt aluminium veel gebruikt voor fabricagedoeleinden?

Aluminium wordt vanwege zijn uitzonderlijke vervormbaarheid en lichtgewicht eigenschappen als het beste beschouwd voor metaalproductietoepassingen.

Q4. Wat is rek van aluminiumlegeringen?

Het rekniveau voor aluminiumplaten geeft het hoogste niveau van rek tot de vervorming van aluminiumplaten aan. Hoe meer rek, hoe hoger de buigefficiëntie.

Informatiebronnen

• A-Pradeau (2016), Voorspelling van falen bij het buigen van een aluminiumplaatlegering, International Journal of Mechanical Sciences, Deel 119: opgehaald uit: Science Direct
• Ida Westerman (1 juli 2011): Driepuntsbuigen van aluminiumlegeringen: invloed van microstructuren en texturen op buigbaarheid en breukgedrag: opgehaald uit: Springer