Plaatwerkbuigen: definitie, methoden en materialen

“De kracht- en matrijsopstelling bij het buigen van plaatstaal transformeert vlakke platen in functionele en esthetische componenten, essentieel in alles, van lucht- en ruimtevaart tot consumptiegoederen.” 

Het manipuleren van metalen platen in de gewenste vorm heeft veel voordelen bij de productie. Fabrikanten gebruiken dus verschillende fabricagemethoden om een ​​rijk scala aan artikelen te produceren. Hier, Buigen van plaatstaal is een van de fundamentele methoden. Bij deze methode worden veel technieken gebruikt om de platen tot een specifieke buigradius te vervormen. Soms kan alleen buigen de uiteindelijke geometrie creëren, terwijl het in sommige gevallen gecombineerd wordt met andere fabricagemethoden om het uiteindelijke onderdeel of product te produceren.

Verder zullen we kort de verschillende aspecten van het buigen bespreken, inclusief de werking, methoden en compatibele materiaalplaten.

De basisprincipes van het buigen van plaatmetaal

Bij het buigen van metaal wordt kracht uitgeoefend die verder gaat dan de vloeigrens onder een specifieke buighoek. De plaat wordt dus onder die hoek vervormd. Het vervormde gedeelte van de metalen plaat wordt een terugslag genoemd. Vervolgens maakt de buigmethode ook specifieke krommingen, zoals U- of V-vorm, op basis van de toegepaste Buigtechnieken voor plaatwerk. 

Als we kijken naar de gereedschaps- of apparatuuropstelling voor het buigen van metalen platen, omvat deze drie belangrijke componenten;

• Buigmatrijs
• kantpersen
• Punch

De Buigmatrijs verwijst naar een specifieke vorm waar het werkblad wordt geplaatst. Een pons oefent de krachten uit op de plaat en vervormt volgens de geometrie van de matrijs. Ondertussen regelt de kantbank de pons- en buigkracht.

Plaatwerk buigmechanisme 

Het is het basismechanisme van luchtbuigen, waarbij de pons de plaat in de matrijs dwingt om de bocht te bereiken. Vervolgens volgen hier de basisterminologieën die verband houden met de werking van plaatwerkbuigen. 

Buig toeslag

Het is de extra lengte plaatwerk die wordt toegevoegd om een ​​bocht op te vangen. 

L= een ( r + kt )

a= Buighoek (radiaal)

r= Ben-radius

t=dikte

k= constante (1/2 tot 1/3)

Buig radius

De straal van de binnenboog van een bocht illustreert het materiaalvervormingsgebied.

Minimale buigradius

De ondergrens van de haalbare buigradius is afhankelijk van het materiaaltype en de dikte. Kortom, als u de buigradius kleiner maakt dan dit vermogen, zal deze beginnen te barsten.

6t voor Al-legeringen, 4-6t voor staallegeringen, enz.

Buigkracht

De kracht die nodig is om de plaat te vervormen tot de beoogde vorm of kracht die door de pons wordt uitgeoefend. 

F = kYLt2 / D

Zie ook: De grondbeginselen van plaatbewerking

Het proces van het buigen van plaatmetaal

Het bereiken van de uiteindelijke vorm uit ruwe platen metaal omvat verschillende fasen. Eerst moet het op basis van het ontwerp in een klein formaat worden gesneden. Typisch, Lasersnijden van plaatmetaal wordt gebruikt om grote platen in de gewenste afmetingen te snijden. De laser kan nauwkeurig snijden zonder bramen of verdere afwerking. Plaats vervolgens de matrijs, pons en druk op bakken. 

Plaatwerk buigproces

Hier vindt u de stapsgewijze uitwerking van het proces van plaatbuigen.

1. Vaststelling van de buigparameters

Eerst moeten verschillende parameters worden berekend, zoals de vereiste kracht, buigtoeslag, buigradius, enz. Sommige parameters worden ook gespecificeerd op de 2D technische tekening van het project.

2. Instelling van matrijzen en ponsen

Bij het instellen van de matrijs en pons wordt de juiste matrijs en pons op de kantbank geselecteerd. De matrijsvorm moet passen bij het gewenste buigprofiel en de stempel moet qua vorm en maat compatibel zijn. Daarom moet je de stoot aanpassen en ervoor sterven Aangepaste metalen buigen. Het betekent dat als de bocht complex is (dat wil zeggen niet standaard zoals V, L, U of kanaal), de matrijs eerst moet worden aangepast.

3. Uitlijning van werkbladen 

Zorg vervolgens voor een goede uitlijning van het plaatwerk op de kantbank voordat u gaat buigen. Het is essentieel om ervoor te zorgen dat de bocht onder de juiste hoek ten opzichte van de neutrale as plaatsvindt. Operators markeren vaak op de metalen of machineaanslagen die het werkstuk nauwkeurig positioneren.

4. De kracht uitoefenen met een stoot

Eindelijk tijd voor het uitvoeren van het buigproces. In deze stap drijft de ram van de machine de stempel in het metaal, waardoor deze in de matrijs wordt gedrukt. Zoals eerder vermeld, moet de kracht nauwkeurig worden berekend op basis van de eigenschappen van het metaal en de buigparameters. Anders zal dit resulteren in onder- of overbuiging.

Wat zijn de verschillende buigmethoden voor plaatstaal?

Er kunnen verschillende buigmethoden voor plaatmetaal worden gebruikt, afhankelijk van de specificatie van de vereiste buiging of vorm. V-buigen creëert bijvoorbeeld een V-vorm met hoeken zoals 30˚, 45˚, 60˚, 80, enz. Aan de andere kant is walsbuigen ideaal voor de gebogen oppervlakken. Het punt is hier dat elke methode verschillende buigimplicaties heeft.

Laten we nu al het gemeenschappelijke bespreken Buigmethoden voor plaatwerk een voor een;

1. V-buigen

Dit is een van de meest voorkomende diensten voor het buigen van metalen die aan verschillende buigvereisten kan voldoen. Zoals de naam al doet vermoeden, omvat V-buigen een V-vormige matrijs, pons en perspauzes. Deze methode creëert bochten onder verschillende hoeken op dunne en middeldikke platen. De perspauze kan hydraulisch, mechanisch of CNC zijn.

De CNC-buigmachines of perspauzes kunnen het werkblad (via de V-matrijs) nauwkeurig belasten. 

Handmatig versus automatisch ponsen

Onder deze buigmethode vallen twee specifieke technieken.

• Lucht buigen

Bij luchtbuigen duwt de pons het werkstuk op de twee punten van de matrijs. De stempel daalt echter minder dan de matrijsdiepte. Dit mechanisme biedt flexibiliteit in buighoeken. Hiermee kan de slag van de kantbank worden aangepast zonder het gereedschap te veranderen. 

Een nadeel van luchtbuigen is 'veer terug'. De plaat kan terugveren, wat invloed heeft op de hoeknauwkeurigheid.

• Onderaan buigen 

Deze techniek is vergelijkbaar met luchtbuigen, behalve dat er na voltooiing van het buigen kleine krachten worden uitgeoefend om de terugvering aan te pakken. Het is dus nauwkeuriger dan luchtbuigen. Bovendien vereist de bodembuiging relatief meer buigkracht. Het is compatibel met dikkere platen.

2. Rolbuigen of rollen

Rolbuigproces

Met deze methode worden werkbladen omgezet in krommingsvormen. Het gaat om meerdere rollen die het plaatmetaal buigen terwijl het er doorheen gaat. Ondertussen kunnen ze worden aangepast op basis van de vereiste kromming.

Het is ideaal voor;

• kegels
• Tubes
• kegels

De walsmethode kan ook hardere en dikkere platen verwerken, omdat de rollen een hogere spanning kunnen uitoefenen.

3. Roterend buigen

Roterend buigen 

Het belangrijkste verschil bij roterend buigen is het mechanisme. Bij deze methode draait de buigmatrijs rond het plaatmetaal om de gewenste bocht te creëren. In tegenstelling tot andere wordt er niet op plaatmetaal gedrukt, maar draait de stempel rond het vaste punt op de plaat om een ​​continue kracht rond het buigpunt uit te oefenen. 

• Verwerk grote platen en zware materialen
• Gebruikt in de scheepsbouw, ruimtevaart en automobielindustrie. 
• Het aantal rollen kan worden aangepast.

4. Stap buigen

Het verwijst naar meerdere kleine bochten op verschillende intervallen langs het werkblad. Laten we eens kijken naar het voorbeeld van het stapsgewijze buiggedeelte, een conische trechter. Hier zijn de repetitieve V-bochten nodig om de treden tussen de bochten te vormen. 

Bijgevolg vermindert het toenemende karakter van de bochten het terugveereffect voor nauwkeurige resultaten. Het is ook geschikt voor Aangepaste metalen buigen omdat met de stapbuigtechniek verschillende complexe en unieke buigingen mogelijk zijn.

Toepassingsvoorbeelden; 

• Het vleugelgedeelte van een vliegtuig
• Architecturale en decoratieve artikelen
• Auto-onderdelen zoals spatborden of deurpanelen
• Bouw van schotten en rompdelen in een schip

Welke metalen platen kunnen worden gebogen? De materiaalopties 

Een ander cruciaal aspect bij het buigen van plaatmetaal is de compatibiliteit van metaal en legeringen. Dit plaatwerk fabricage techniek kan worden toegepast op verschillende materiaalplaten. De selectie varieert echter afhankelijk van de gewenste eigenschappen en de beoogde buigmethode. Typisch, aluminium platen buigen, RVS buigenen koperplaten komen het meest voor bij fabricageprojecten. 

De volgende tabel illustreert de buigmaterialen voor plaatstaal, de gebruikelijke kwaliteiten en de belangrijkste eigenschappen.

Tabel: Metaal en legeringen voor het buigen van plaatstaal 

Zie ook: Buigen van roestvrijstalen buizen: details uitgelegd

Andere plaatwerkvormprocessen 

Andere buigprocessen van plaatmetaal, zoals strekken en knippen, hebben duidelijke implicaties voor de fabricage.

1. Plaatwerk uitrekken

Deze vormmethode vergroot het oppervlak van het werkblad zonder de dikte aanzienlijk te veranderen. Uitrekken is het beste om bochten met een grote straal en complexe vormen te creëren.

Bovendien is er een limiet aan de rekbaarheid van een plaat, afhankelijk van de dikte en het materiaaltype. Als u de ultieme treksterkte (UTS) overschrijdt, zal dit scheuren veroorzaken of kan de plaat kapot gaan.

2. Inkepingen en lipjes bij de fabricage van plaatwerk

Dit zijn andere kritische kenmerken van de fabricage van plaatmetaal tijdens het vormproces. Een inkeping verwijst naar een uitgesneden gedeelte in de plaat, waarbij een specifieke vorm van de rand of het oppervlak wordt verwijderd. Ondertussen worden verlengingen doorgaans aan de rand van een plaatstaalonderdeel achtergelaten.

Inkepingen en tabls worden doorgaans gebruikt bij de assemblage van onderdelen voor plaatwerk. De inkepingen vergemakkelijken bijvoorbeeld de lastoegang in ingewikkelde posities.

3. Plaatwerk Tekening of dieptrekken 

Dit proces omvat het trekken van een onbewerkt stuk metaal in een vormmatrijs met een mechanische of hydraulische pons. Het rekt de metalen plano radiaal uit tot een vormvormende matrijs om een ​​diep en axiaal symmetrisch deel te vormen, zoals een cilinder of een doos. 

Hier zorgt het gebruik van een matrijs voor consistente en herhaalbare resultaten. Deze methode is dus efficiënt voor productie van grote volumes. 

Plaatwerkbuigdiensten bij ProleanTech

Bent u op zoek naar expertise en geavanceerde plaatbewerkingsfaciliteiten om uw buigontwerpen uit te voeren? Bij ProleanTech, onze Diensten voor het buigen van plaatwerk omvat een team van ervaren ingenieurs en CNC-afkantpersen om uw project uit te voeren.

We hebben meer dan 50 metaal- en legeringsopties. U kunt elke metaalplaat met een specifieke kwaliteit kiezen voor uw vereisten. Bijgevolg is onze afwerking van plaatwerkoppervlakken benaderingen zorgen ook voor de gewenste esthetiek en afwerking. Upload dus uw plaatwerkontwerp en Vraag een offerte aan. Wij zullen dan contact met u opnemen met gedetailleerde en nauwkeurige informatie. 

Opsommen 

Plaatwerk kan met verschillende buigmethoden in een rijk scala aan buigvormen worden gemanipuleerd. Het gebruik van de juiste buigmethode en parameters zoals buigkracht, minimale buigradius en bedtoeslag zijn essentieel om de gewenste buiging te bereiken. Bovendien zijn toepassingen van Buigen van plaatstaal zijn wijdverspreid, van consumentenartikelen tot lucht- en ruimtevaart en scheepsbouw. 

Veelgestelde vragen

Zijn plaatwerkbuigproducten duurzaam?

Ja, ze worden over het algemeen als duurzame producten beschouwd. De levensduur (5 tot 25 jaar) is echter vooral afhankelijk van het metaal- of legeringstype en de nabewerkingen. 

Wat is het gebruik van CO2-lasersnijder bij het buigen van plaatmetaal?

Een CO2-lasersnijder is de beste manier om de grote metalen platen vóór het buigproces precies op de gewenste maat te snijden. Het biedt hoge precisie en zuivere sneden met minimaal afval.

Hoeveel kost het buigen van plaatwerk?

De kosten kunnen sterk variëren, afhankelijk van factoren zoals het type metaal, de dikte, de buigcomplexiteit en de hoeveelheid benodigde onderdelen. Zeggen dat het nog steeds kosteneffectiever is dan machinaal bewerken of gieten. 

Is het buigen van plaatwerk nauwkeurig?

Ja, het buigen van plaatstaal is een uiterst nauwkeurig proces. Moderne technieken en apparatuur, zoals CNC-afkantpersen, kunnen de buighoeken, kracht en positionering nauwkeurig regelen voor nauwkeurige buigingen.

Informatiebronnen

1. Ikumapayi, Madushele, N. (2020). Een kort overzicht van de buigbewerkingen bij het vormen van plaatmetaal. In Vooruitgang in productietechniek (pp. 149-159). Springer Nature Singapore Pte Ltd. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5753-8_14 

2. Kuboki, T & Jin, Y. (2021). Asymmetrisch V-buigen van plaatstaal waarbij afzonderlijke matrijzen met verschillende snelheden worden toegepast voor gediversifieerde buigvormen en bruikbaarheid. CIRP-annalen, 70(1), 219-222. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2021.03.015