Stansen van roestvrij staal: proces, legeringen en toepassingen

Metaalstempelen is een van de belangrijkste fabricagetechnieken die de productie van complexe plaatmetalen onderdelen in grote volumes mogelijk maakt door middel van matrijspersgereedschap. Het werkt op verschillende metalen en legeringen; roestvrij staal is een van de meest voorkomende. 

Of u nu roestvrijstalen stempelonderdelen produceert of bestelt, inzicht in de materiaaleigenschappen is essentieel. stempel materialenHet stempelmechanisme, de aanpassingsmogelijkheden en de productiekosten zijn essentieel voor het behalen van de gewenste resultaten.

Dit artikel behandelt de belangrijkste aspecten van het stempelen van roestvrij staal, waaronder materiaalkeuze, het stapsgewijze proces, toepassingen in diverse industrieën en praktische overwegingen bij de productie van complexe onderdelen.

Wat is het stempelen van roestvrij staal en hoe werkt het?

Opstelling voor het stempelen van roestvrijstalen platen

RVS-stansen is een plaatmetaalbewerkingstechniek die blanco platen omzet in ontworpen onderdelen of producten - een gespecialiseerde stans voor roestvrijstalen materialen. Het omvat het gebruik van een matrijs- en persmechanisme dat snijden, buigen, vormen, zomen of andere vereiste bewerkingen uitvoert. Ondertussen is het typische diktebereik van roestvrijstalen platen voor stansen 0.5 tot 3 mm.

Metaal stampen is veelzijdig, duurzaam en kosteneffectief. Industrieën zoals automotive, medisch, industriële hardware, elektronica en lucht- en ruimtevaart gebruiken dit voor nauwkeurige en zeer sterke roestvrijstalen onderdelen.

Hieronder ziet u hoe het mechanisme werkt;

Het hoofdprincipe achter stampen is het vervormen van de platen in de gewenste vorm met een matrijs en pers. Stampen omvat een stempel en matrijsholte; de ​​pers zakt naar beneden, duwt de metalen plaat in de holte en voert meerdere bewerkingen uit. 

Mechanisme van metaalstempelen 

Terwijl de stempel in contact komt met het vel, verdeelt hij het materiaal opnieuw om uiteinden, krommingen of ingewikkelde patronen te vormen, terwijl de matrijsholte het vel ondersteunt om ongewenste vervormingen te voorkomen.

Het roestvrijstalen stempelproces: stap voor stap

Na het fundamentele werkprincipe gaan we kort in op de afzonderlijke stappen om te zien hoe je roestvrijstalen platen kunt stempelen. 

Ontwerp en creatie van matrijzen

Stempelmatrijs ontwerp

Ontwerp eerst de stempelmatrijs volgens de afmetingen en geometrische kenmerken van het onderdeel dat u wilt produceren. Label het ontwerp ook met vervaardigbare toleranties en complexiteit. U kunt multi-assige CNC-bewerking, lasersnijden, EDM en microbewerkingstechnieken gebruiken voor de productie.  

Bovendien is het gebruik van zeer sterke en taaie materialen voor de matrijs ook essentieel, zodat deze de buitensporige vervormingskracht van de stempel en pers kan weerstaan. Bijvoorbeeld hardmetaal en snelstaal.

Plaat blanking 

Roestvrijstalen platen voor het stempelen 

Snijd de roestvrijstalen platen in kleine stukken op basis van de totale doorsnede van de te stempelen onderdelen. Voor elk onderdeel zijn afzonderlijke blanco's nodig. U kunt hiervoor schaarsnijden of fiberlasersnijden gebruiken. Lasers zijn echter nauwkeuriger, met een tolerantie van ±0.005, en geschikt voor het snijden van blanco's in grote aantallen.

Instellen van het stempelproces 

Plaatmetaal stempelen opstelling 

De installatiefase omvat het installeren metalen stempelmatrijzen in de stempelmachine en het uitlijnen van de stempel ermee. U moet ook parameters zoals tonnage, slaglengte en snelheid invoeren in het bedieningspaneel. Daarnaast moet er geschikte smering worden toegepast om overmatige wrijving en micro-slijtage op het oppervlak te voorkomen.

Laden van roestvrijstalen plaatblanks 

Plaat in stansmatrijs laden 

Na de installatie laadt u het blanco vel over de matrijsholte (pons eroverheen), handmatig of met behulp van de automatische feeder. De geavanceerde apparatuur omvat sensoren en feedback om nauwkeurige positionering van het vel over de holte te garanderen. 

Kracht uitoefenen door persen en stoten

De ponsmachine kan hydraulisch of mechanisch zijn en oefent gecontroleerde kracht uit op de roestvrijstalen plaat om deze te vervormen tot de gewenste vorm door middel van snijden, buigen, trekken, perforeren, rekken, enz. Deze verschillende bewerkingen kunnen in één cyclus worden uitgevoerd; dat is wat stansen zo speciaal maakt in de metaalbewerking.

Uitwerpen van onderdelen en nabewerking 

Nadat het stempelen is voltooid, werpt u roestvrijstalen onderdelen uit de matrijs en behandelt u ze met nabewerkingsbewerkingen om de nauwkeurigheid te verbeteren en de scherpe randen te verwijderen. Bijvoorbeeld ontbramen en schuren. Vervolgens kunnen afwerkingstechnieken zoals galvaniseren, poedercoaten en verven worden toegepast voor het uiterlijk en bescherming tegen de omgeving. 

Normaal gesproken worden onderdelen eerst in grote hoeveelheden gestanst en vervolgens nabewerkt en van een oppervlakteafwerking voorzien.

Waarin verschilt het stansen van roestvrij staal van andere metaalvormprocessen?

Het belangrijkste verschil is dat stampen meerdere metaalvormprocessen in één productiecyclus omvat om complexe items te vormen, terwijl een typisch vormproces één enkele bewerking uitvoert. Bijvoorbeeld buigen kan alleen buighoeken en krommingen creëren. 

Dus, roestvrij staal stempelen elimineert de noodzaak voor meerdere vormstadia en faciliteert ze in een enkele cyclus via matrijs en pers. Het vermindert ook het afvalmateriaal. Het aanpassen van het ontwerp in stempelen is echter moeilijk; u moet eerst de matrijs aanpassen. 

Soorten roestvrij staal die worden gebruikt bij het stempelen

Ductiliteit is de belangrijkste eigenschap die de vervormbaarheid van een bepaalde roestvrijstaalsoort voor het stempelproces bepaalt. Roestvrijstaalsoorten zoals 304 en 316 hebben een hoge vervormbaarheid vanwege hun face-centered cubic (FCC) kristalstructuur. Ze kunnen dus uitgebreide vervorming ondergaan zonder te barsten.

Austenitisch roestvast staal

Austenitisch roestvast staal (301, 304 en 316) zijn de meest voorkomende soorten voor stempelprojecten. Ze leveren uitstekende prestaties op het gebied van corrosiebestendigheid, vervormbaarheid en lasbaarheid. 

Deze staalsoorten bevatten zeer hoge concentraties chroom (16-26%) en nikkel (6-22%), waardoor gestanste onderdelen van roestvrij staal van het type 316 en 304 geschikt zijn voor toepassingen in de voedingsmiddelen-, medische en chemische verwerking.

Ferritisch roestvrij staal

Deze vorm van roestvrij staal heeft chroom van ongeveer 10.5-27% en 430 is de meest voorkomende ferritische kwaliteit bij het stampen. Hoewel 430 zuiniger is, heeft het minder corrosiebestendigheid dan de austenitische types. Bovendien beperkt de lage vervormbaarheid het gebruik ervan voor eenvoudige stampbewerkingen, zoals voertuigbekleding, componenten van consumentenapparatuur en industriële hardware.

Bovendien worden in de onderstaande tabel de verschillende kenmerken van de verschillende soorten gestanste roestvast staal met elkaar vergeleken; 

(De bovenstaande lijst is niet beperkt tot de selectie van uw stempel materialen; andere kwaliteiten kunnen worden gestempeld. Bij ProleanTech hebben we 10+ roestvrijstalen types om aan uw metaalstempelvereisten te voldoen) 

Veelvoorkomende toepassingen van gestanste roestvrijstalen onderdelen

Gestempelde roestvrijstalen onderdelen 

Sterkte, taaiheid, corrosiebestendigheid, voedsel- en medische compatibiliteit, duurzaamheid, complexe vormvorming en aantrekkelijke esthetiek zijn belangrijke voordelen van roestvrijstalen stempeldelen. Daarom zijn ze van toepassing op verschillende industriële sectoren. 

Automotive Industry

Auto spatbord stempelen

De materiaaleigenschappen en complexiteit van het stempelproces maken auto-onderdelen sterk en corrosiebestendig. Enkele voorbeelden van stempelen van autometaal onderdelen zijn;

• Onderdelen uitlaatsysteem
• Beugels en bevestigingen
• Stoelframes
• Hitteschilden
• Sensorbehuizingen

Luchtvaartindustrie

Luchtvaart stempelen

Door het stansen van roestvrij staal worden lichtgewicht en zeer sterke lucht- en ruimtevaartcomponenten geproduceerd die bestand zijn tegen zware omstandigheden. 

• Vliegtuigfittingen en bevestigingsmiddelen
• Motorsteunen
• Brandstof systeem onderdelen
• Onderdelen van vliegtuigvleugels
• Hydraulische systeemonderdelen
• Warmtewisselaars

medische industrie

Medische stempeling 

RVS 304 wordt voornamelijk gebruikt voor medische stempeltoepassingen vanwege de biocompatibiliteit, stabilisatie en hygiënische eigenschappen. 

• Medische apparatuuronderdelen en behuizingen
• Tandheelkundige hulpmiddelen
• MRI-machineonderdelen
• Chirurgische instrumenten
• Implanteerbare apparaten

Consumer Electronics

Metalen laptop scharnier

De volgende gestroomlijnde, duurzame en corrosiebestendige onderdelen en producten voor de elektronica-industrie zijn gemaakt met roestvrij staal; 

• Smartphone-frames
• Laptop scharnieren
• Laderconnectoren
• Behuizingen voor draagbare apparaten
• Camera-componenten
• Koellichamen

Industriële machines 

Schroottransportband 

Verschillende complexe industriële machineonderdelen worden gemaakt met behulp van een roestvrijstalen stempelproces. De gestempelde onderdelen kunnen presteren onder hoge stress en zware bedrijfsomstandigheden. 

• Tandwielen, kleppen en fittingen
• Pomp, motor en andere componenten of systeembehuizingen
• Onderdelen van transportsysteem
• Hydraulische cilinders 

Toleranties en kwaliteitscontrole bij het stempelen van roestvrij staal

Gestempelde roestvrijstalen onderdelen bevatten vaak bramen, scherpe randen en af ​​en toe wat oppervlaktedefecten. Daarom zijn inspectie en kwaliteitscontrole ervan essentieel.

Toleranties van roestvrij staal stempelen

De typische tolerantie voor lineaire afmetingen van gestanste roestvrijstalen onderdelen varieert van ±

0.005 tot 0.010 inch (0 tot 127 mm), en deze worden sterk beïnvloed door de algehele grootte. 

De onderstaande tabel toont de toleranties van roestvrijstalen stansdelen;

Bovendien hebben de ductiliteit, treksterkte, vezelrichting, stempelsnelheid en het vermogen van de stempelapparatuur invloed op de toleranties van gestanste roestvrijstalen componenten. 

Kwaliteitscontrole bij het stempelen van roestvrij staal 

Verschillende inspectiemethoden worden toegepast om de kwaliteit van roestvrijstalen stempeldelen te controleren. Als in het kwaliteitscontroleproces gestempelde onderdelen defect blijken te zijn, worden ze afgekeurd voor verdere verwerkingsstappen. 

CMM-meting van gestanste onderdelen

Vier belangrijke kwaliteitscontroleprocessen zijn: 

• Visuele inspectie om oppervlaktedefecten te identificeren
• Inspectie van de dimensionale nauwkeurigheid met coördinatenmeetmachines (CMM's).
• Niet-destructief onderzoek 
•  Metallurgisch testen van roestvrij materiaal

Op maat gemaakte roestvrijstalen stempels: onderdelen op maat voor uw behoeften

Met stampen kunt u roestvrijstalen onderdelen maken door de matrijs- en ponspersopstelling aan te passen. Matrijs-ponsgereedschap kan worden ontworpen en geproduceerd door diverse aangepaste functies op te nemen, zoals gebogen oppervlakken, gaten en uitsparingen, ribben, bochten en complexe 3D-contouren. 

Op maat gemaakte roestvrijstalen gestempelde onderdelen

Aangepaste gereedschappen moeten in staat zijn om meerdere plaatbewerkingen uit te voeren die nodig zijn om gestanste onderdelen te produceren. Bijvoorbeeld snijden, buigen, vormen, piercen, etc. 

Bij ProleanTech bieden wij dienst voor het stempelen van metalen voor roestvrij staal en andere materialen. Onze geautomatiseerde CNC-stempelmachines kunnen complexe onderdelen produceren met een hoge flexibiliteit voor maatwerk. Onze ingenieurs helpen vanaf het begin van uw project, inclusief ontwerpondersteuning, gereedschap en productiestrategieën.  

Opsommen 

RVS-stempelen stroomlijnt de productie van plaatmetalen onderdelen door snij- en meervoudige vormbewerkingen te combineren. Een matrijs en ponsmachine werken samen om de geladen roestvrijstalen plaat te vervormen en te vormen in de ontworpen geometrie. U kunt RVS 301, 304, 316 en andere kwaliteiten met een hoge vervormbaarheid gebruiken voor stempelprojecten. 

Veelgestelde vragen 

Wat is roestvrijstalen stempelen?

Het is een fabricageproces waarbij roestvrijstalen platen met matrijzen en ponsen in de gewenste vorm worden geperst. Stampen maakt corrosiebestendige en duurzame items voor verschillende sectoren. 

Welke soorten roestvrij staal worden het meest gebruikt bij het stempelen?

De meest voorkomende soorten roestvrij staal die bij het stansen worden gebruikt, zijn austenitische legeringen 304, 316, 301, 420 en 430. 

Wat is het stempelproces voor roestvrij staal?

Stampen houdt in dat roestvrijstalen platen in een stamppers worden gevoerd, waar matrijzen en ponsen het materiaal vormen met een bepaalde kracht. Volgens het matrijsontwerp voert het stansen, doorboren, buigen en vormen uit.

Hoe zorg ik voor een hoge precisie bij het stansen van roestvrij staal?

Voor een hoge precisie bij het stansen van roestvast staal gebruikt u hoogwaardige matrijzen, hanteert u strikte procescontroles en past u geavanceerde machines toe, zoals CNC-stansmachines.

Kunnen gestanste roestvrijstalen onderdelen op maat worden gemaakt?

Ja, roestvrijstalen gestempelde onderdelen kunnen volledig worden aangepast met vormen, maten, afwerkingen en functies zoals gaten, bochten of reliëf. U kunt onderdelen maken die op maat gemaakte oplossingen bieden voor uw behoeften.