Vel metaal stampen produceert complexe onderdelen in grote volumes tegen concurrerende prijzen. Dit proces is echter niet vrij van het risico op defecten. Elke fout in stempelparameters, lage materiaalkwaliteit, onjuiste matrijsgereedschappen en andere factoren kunnen defecten in gestempelde metalen onderdelen veroorzaken.
Als u de mogelijke defecten, gevolgen en oorzaken ervan begrijpt, kunt u de aard ervan beter begrijpen en effectieve preventiestrategieën opstellen.
Laten we de meest voorkomende defecten, de oorzaken ervan en hoe je ze kunt voorkomen eens nader bekijken.
Wat zijn veelvoorkomende defecten in het metaalstansproces?
De stansfouten houden verband met maatfouten, materiaalfouten, vervormingskwaliteit, etc. Al deze fouten in gestanste metalen onderdelen leiden tot een hoger afkeurpercentage en hogere productiekosten.
Laten we kort alle mogelijke metaalstempeldefecten bespreken;
Braam defect
Braam defect
Bramen zijn de kleine en overtollige materiaalbevestigingen aan de randen die verband houden met de speling van de matrijs en pons. Een nauwe speling weerstaat soms het volledig snijden van de plaat en laat opstaande randen en bramen achter. Het gevolg van het braamdefect is een vereiste voor verdere verwerking (bijv. ontbramen, slijpen, enz.). Anders beïnvloedt de braam de functionaliteit van het onderdeel.
Materiaal scheuren en rimpels
Barst in stempeldeel
Het plaatmateriaal dat in de stempelmatrijs wordt gevoerd, kan scheuren vertonen bij hoeken, randen en elk lokaal vervormd gedeelte. Doorgaans leidt de grotere perskracht tot scheuren in geconcentreerde gebieden. Bovendien kan een lage materiaalkwaliteit ook scheuren veroorzaken.
Rimpeldefecten zijn ongelijke, gekreukte of gevouwen oppervlakken in gestempelde onderdelen. De belangrijkste oorzaken zijn onjuiste materiaalstroom tijdens het vormen. Bovendien zijn rimpels vatbaarder voor gebogen delen van gestempelde onderdelen.
Vervormde gaten
Vervormd gat op het stempelgedeelte
De gaten van stempelonderdelen kunnen hun beoogde vorm, grootte of uitlijning verliezen, meestal door overmatige spanning of wrijving tussen de matrijs en het werkstuk. De vervormde gatdefecten brengen de functionaliteit, precisie en assemblage van het onderdeel in gevaar.
Het kan ook het gevolg zijn van een slecht gereedschapsontwerp, onjuiste druktoediening of terugvering van het materiaal.
Slijtage op matrijs en pons
Versleten stempels
Na bepaalde tijdstempeling kunnen het matrijsoppervlak, de holtes en scherpe randen slijten door de voortdurende spanning van de pons. Soms zijn deze slijtages zichtbaar met het blote oog, maar soms zijn ze moeilijk op te merken. Deze slijtage heeft direct invloed op de maatnauwkeurigheid van onderdelen.
Probeer Prolean nu!
Verzakkingen en andere inkepingen
oppervlakte-indrukking
Verzakkingen zijn ondiepe deuken op het oppervlak als gevolg van ongelijkmatige koeling na vervorming. Kleinere markeringen beïnvloeden de esthetiek van stempeldelen, terwijl diepere markeringen de beoogde prestaties beïnvloeden. Vooral ontwerpen met secties met verschillende diktes zijn gevoeliger voor verzakkingen.
Er kunnen andere oppervlakte-indrukkingen in de gestempelde delen zichtbaar zijn als onzuiverheden en stof met het materiaal worden meegedrukt.
Terugvering defect
Terugvering bij het stempelen
Springback is een veelvoorkomend defect bij het stempelen, waarbij het materiaal gedeeltelijk terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm na het vormen door elastisch herstel. Dit veroorzaakt zowel dimensionale als geometrische onnauwkeurigheden.
Dit fenomeen treedt op wanneer het werkmateriaal zowel elastische als plastische vervorming ondergaat tijdens het buigen, en het elastische gedeelte zorgt ervoor dat het onderdeel “Spring terug"zodra de kracht is weggenomen.
Rand en gat borstel
Gat barsten
Randen en gaten kunnen tijdens het stempelen worden beschadigd, waardoor de structurele integriteit en mechanische sterkte van onderdelen afneemt. Als er veel spanning in die kenmerken wordt geconcentreerd, kan het materiaal uit zwakkere gebieden barsten.
Probeer Prolean nu!
Oorzaken van defecten bij het stansen van plaatmetaal
Hieronder volgen de belangrijkste oorzaken van defecten bij het stansen van metalen onderdelen:
Hoge spanning
Rek verwijst naar de vervormingslengte van de afmeting die wordt veroorzaakt door toegepaste stempeldruk. De hoge rek, wanneer toegepaste kracht, overschrijdt de ultieme treksterkte van het materiaalvel, buigt lijnen of randen en scheurt en barst.
Lage materiaalkwaliteit of defecten in platen
Lage materiaalkwaliteit of ongeschikte materiaalkeuze is een andere oorzaak van stempeldefecten. Als de kwaliteit niet aan de norm voldoet, kunnen ze de toegepaste vervormingskracht mogelijk niet weerstaan, waardoor er scheuren ontstaan. Als er dus al defecten in blanco vellen zitten, blijven deze in stempeldelen zitten.
Problemen met matrijzen en gereedschappen
Matrijs, pons en gerelateerde bevestigingen kunnen ontwerp- of installatieproblemen hebben als gestempelde items op de een of andere manier defect zijn. Het omvat doffe pons, versleten materiaal, verkeerde uitlijning of een foutief matrijsontwerp met ongelijke spanningsverdeling.
Onjuiste stootsnelheid en kracht
Een onjuiste ponssnelheid, perskracht en andere stempelparameters veroorzaken diverse defecten, van inconsistente afmetingen tot onvolledige vormgeving.
- Hoge ponssnelheid → Risico op scheuren en barsten.
- Lage ponssnelheid → Onvolledige vorming en rimpels.
- Hoge perskracht → Barsten in het materiaal, slijtage van gereedschap en vervorming van het onderdeel.
- Lage perskracht → Onjuiste vormgeving en terugveringsdefect.
Verontreiniging en gebrek aan smering
Stof, vet, vuil of andere verontreinigingen in plaatmetalen oppervlakken of in de matrijsholte leiden tot visuele imperfecties in stempeldelen. Gebrek aan smering veroorzaakt bijgevolg hoge wrijving, wat kan resulteren in scheuren en vouwen van het materiaal aan de randen.
Inconsistente opening tussen de concave en convexe zijde van de mal
De inconsistente ongelijke speling of verkeerde uitlijning tussen de bovenste (convexe) en onderste (concave) matrijsoppervlakken verstoort de krachtverdeling en materiaalstroom. Dit veroorzaakt metaalstansdefecten zoals inconsistente flenzen en rimpels.
Hoe materiaaldefecten het metaalstempelproces beïnvloeden
Als het plaatmetaal dat u gebruikt als grondstof voor het stansen zelf defecten bevat, zal het die defecten doorgeven aan gestanste metalen onderdelen. De materiaalproblemen kunnen ook andere defecten veroorzaken in de stempelproces, zoals scheuren of volledig falen van het materiaal.
Krassen op een blanke metalen plaat
Kijk daarom naar het volgende materiaaldefect bij het stansen van metaal. Zorg er vervolgens voor dat uw plaatmateriaal voor het stansen vrij is van dergelijke defecten voordat u gaat stansen;
- Oppervlaktedefecten zoals roest, krassen, putjes of vuil.
- Aanwezigheid van niet-metalen onzuiverheden, zoals oxiden of slakken.
- Kleine holtes die porositeit veroorzaken
- Verschillende diktes over de dwarsdoorsnede van het vel.
- Grove of ongelijkmatige korrelstructuren door onjuiste warmtebehandeling of walsen.
Alle bovenstaande materiaaldefecten bij het stempelen verstoren het proces en veroorzaken een ongelijkmatige spanningsverdeling. Het heeft ook invloed op de matrijs en ponsgereedschappen: een gedetailleerde inspectie en test van het materiaalvel, samen met andere stappen tijdens de materiaalselectie, is essentieel.
Hoe voorkom je defecten bij het op maat maken van metaal?
Om mogelijke defecten bij het op maat maken van metaal te voorkomen, moeten er vanaf het begin van het proces met verschillende zaken rekening worden gehouden: installatiecontrole, kwaliteitscontrole tijdens het proces en inspecties na de productie.
- Ontwerp van matrijzengereedschappen
Uw stempelmatrijsontwerp moet compatibel zijn met de productietechniek, dus optimaliseer uw matrijsgereedschapsontwerp voor DMF. Bijgevolg moet het alle benodigde functies bevatten en moet het matrijsmateriaal worden gekozen op basis van de geometrie en het materiaal van de stempelonderdelen.
- Correcte installatie van matrijs- en juiste stempelparameters
Installeer de matrijs in de ponsmachine met de juiste uitlijning. U kunt het kalibratie-instrument na de installatie gebruiken om dit te garanderen. Voer vervolgens de parameters in zoals snelheid, tonnage, sluithoogte, matrijsspeling en tegendruk in de CNC-stempelmachine op basis van de dikte, grootte en complexiteit van het ontworpen onderdeel.
- Voorverwarmen en smeren
Verwarm de plaat en de matrijs voor om scheuren te voorkomen, omdat dit de plasticiteit van het metaal verbetert. Vervolgens moet er smering worden aangebracht op de matrijs en het blanco werkblad om wrijving door herhaaldelijk persen te verminderen.
- Regelmatig onderhoud van apparatuur en gereedschap
Onderhoud van de CNC-stempelapparatuur, metaalstansgereedschap, en hulpsystemen regelmatig. U kunt de richtlijnen van de fabrikant volgen of een nieuw periodiek onderhoudsplan ontwikkelen waarin die richtlijn is opgenomen.
- Gebruik stressverlichtende materialen
Kies warmtebehandelde (gegloeide) materiaalplaten; ze verhogen de vervormbaarheid en voorkomen het risico op kromtrekken en terugveren van het materiaal. Daarnaast kunt u rekening houden met de terugveringfactor tijdens het ontwerpen van onderdelen.
Hoe kan ik kromtrekken en vervormingen in gestanste onderdelen voorkomen?
De juiste materiaalkeuze is een van de methoden om kromtrekken en vervorming in gestanste onderdelen te voorkomen. Kies het juiste type metaalplaat met een uniforme dikte. Daarnaast kunt u gloei- of spanningsverminderende behandelingen toepassen vóór het stansen. Zo worden de interne spanningen verminderd en de ductiliteit vergroot.
Pas de snelheid en druk aan en zorg voor een gelijkmatige druktoepassing op een onderdeel om ongelijkmatige vervorming te voorkomen. progressief stempelen, of meertraps stempelen, verdeelt de spanning gelijkmatiger en vermindert het risico op kromtrekken en vervorming.
Kwaliteitscontrole bij metaalstansen: hoe defecten te identificeren en aan te pakken
Kwaliteitscontrole bij het stempelen
Kwaliteitscontrole is een systematische benadering van inspectie, meting en analyse in de fabricage van stempels. Deze worden voor, na en tijdens het stempelproces uitgevoerd met verschillende methodologieën en instrumenten. In elke fase worden defecten geïdentificeerd en onmiddellijk aangepakt.
Materiële inspectie
Eerst worden ruwe metalen geïnspecteerd op consistente dikte, oppervlaktescheuren, onzuiverheden en markeringen. Hiervoor kunnen schuifmaten, micrometers, ultrasoon testen en andere verschillende instrumenten worden gebruikt. Het hoofddoel van deze fase is om defectvrij materiaal voor het stempelen te garanderen.
In proceskwaliteitscontrole
Geautomatiseerde instrumenten houden het stansproces nauwlettend in de gaten om defecten in het plaatmetaalstansproces te identificeren en er snel op te reageren. Meestal worden hiervoor realtime bewakingssystemen gebruikt, die gegevens verstrekken over druk, uitlijning, snelheid en gereedschapsslijtage. Het proces kan worden aangepast om de kwaliteit te waarborgen als er fouten worden gevonden.
Kwaliteitscontrole na het stempelen
De laatste inspecties en analyses zorgen ervoor dat de afgewerkte onderdelen voldoen aan de kwaliteitsnormen. Hiervoor worden geavanceerde technieken gebruikt, zoals coördinatenmeetmachines (CMM) en oppervlakteruwheidstesters. Als er defecte onderdelen worden geïdentificeerd, worden de gevallen geanalyseerd en worden preventieve maatregelen in de volgende cyclus aangepast voor productieverfijning.
Krijg defectvrije metalen stempelonderdelen van ProleanTech
Hebt u CMM-geïnspecteerde defectvrije stansdelen nodig? Bij ProleanTech gebruiken we geavanceerde CNC-stansmachines en aangepaste gereedschappen om complexe stansdelen te produceren, die gedetailleerde kwaliteitscontroles ondergaan voordat ze worden verpakt.
Onze ingenieurs en operators hebben meer dan een decennium ervaring in dit vakgebied. Ze kunnen snel mogelijke defecten identificeren en effectieve plannen maken om ze te voorkomen. Upload dus uw ontwerp om een offerte te krijgen voor metaal stempel dienst bereiken van jouw doelen
Opsommen
Het stansproces kan onderdelen opleveren met defecten zoals esthetische inkepingen, rimpels, gebarsten randen, verschoven hoeken, etc. U moet de grondoorzaken van deze defecten begrijpen om preventieve strategieën te kunnen maken. De redenen kunnen zijn: onjuiste opstelling, slijtage van de matrijs, onjuiste ponssnelheid, verontreinigd werkblad, etc. Vervolgens kunnen de juiste preventieve maatregelen worden genomen.
Veelgestelde vragen
- Wat zijn de meest voorkomende defecten bij het stansen van metaal?
Scheuren en barsten in het materiaal, bramen, rimpels en deuken in het oppervlak zijn enkele typische defecten bij het stansen van plaatmetaal.
- Welke invloed hebben materiaalfouten op het metaalstempelen?
Stel dat een materiaalplaat defecten bevat, zoals ongelijkmatige dikte, oxideverontreinigingen of slechte vervormbaarheid. In dat geval veroorzaakt het defecten zoals scheuren in stempeldelen en leidt het ook tot snel gereedschap slijtage.
- Hoe kan ik defecten bij het op maat maken van metaalstempels voorkomen?
Om defecten bij het metaalstempelen te voorkomen;
- Gebruik hoogwaardige materialen
- Regelmatig onderhoud van apparatuur en matrijsopstelling
- Vier de instelling voor uitlijning voordat u gaat stempelen
- Realtime monitoring en strikte kwaliteitscontrolemaatregelen toepassen
- Wat veroorzaakt oppervlaktedefecten bij het stansen van metaal?
De voornaamste oorzaken van oppervlaktedefecten bij het metaalstansen zijn een onjuiste installatie van de matrijs en de stansparameters, externe verontreinigingen, onvoldoende smering en gebrek aan regelmatig onderhoud.
- Hoe kan gereedschaps- en matrijzenonderhoud het aantal stansfouten verminderen?
Onderhoud van gereedschappen en matrijzen is van cruciaal belang om mogelijke metaalstansdefecten te verminderen en te voorkomen. Periodieke reiniging, smering en slijtage-inspecties helpen problemen zoals afbrokkelende, doffe randen en scheuren in het materiaal te voorkomen.
0 reacties