Wat zijn de vier soorten metaalstempelen?

Metaalstansen is een methode voor het vervaardigen van complexe onderdelen en componenten uit vlakke metalen platen. Industrieën die afhankelijk zijn van precisietechniek moeten alle verschillende soorten metaalstansen en hun toepassingen begrijpen. Een metaalstans is een bewerkingsmachine die speciale gereedschappen en matrijzen gebruikt om plaatwerk te vormen en te snijden.

Er zijn vier hoofdtypen metaalstempelen: progressief stempelen, samengesteld stempelen, transferstempelen en vierslede-stempelen. De verschillende processen hebben allemaal verschillende voordelen en zijn geschikt voor de productie van metalen onderdelen voor verschillende behoeften.

Vier soorten metaalstansen

Progressief stansen

Progressief stansen is een productiemethode met grote volumes. Een van een rol genomen metaalstrook wordt automatisch door meerdere vormmatrijzen gevoerd. Elke matrijs verwerkt de plaat om het onderdeel dichter bij de uiteindelijke vorm te brengen.

Wanneer het materiaal zijn eindpunt bereikt, wordt het eindproduct van de metalen strip gescheiden. Tegelijkertijd wordt een nieuwe plaat metaal aan het begin van de progressieve matrijs ingevoerd voor de eerste doorgang. Door geleidepennen in de gaten van elk matrijsstation te duwen, produceert de progressieve matrijs telkens hetzelfde onderdeel.

Samengestelde stempeling

Samengesteld stansen is een methode voor het maken van eenvoudige, platte metalen onderdelen zoals ringen. Het kan ook complexe onderdelen met kleinere toleranties produceren, zoals afdichtingen, bevestigingen, afschermingen, schotten, frames, enz.

Het kan meer snijden, ponsen en buigen in één doorgang dan andere stansmethoden. Dit maakt het kosteneffectief voor middelgrote tot grote productievolumes. De snelheid varieert afhankelijk van de grootte van het onderdeel.

Het is zeer geschikt voor de snelle productie van eenvoudige onderdelen met een hoge herhaalbaarheid, maar werkt mogelijk niet goed voor complexe patronen. In dat geval werkt progressief stempelen beter.

Transfer Die Stamping

Transfer Die Stamping is een vorm van metaalstansen waarbij elk onderdeel als een aparte eenheid wordt behandeld. De machine scheidt eerst het onderdeel van de metalen strip. Vervolgens wordt het onderdeel naar een andere locatie verplaatst en op een andere manier verwerkt.

Dit is de beste manier om onderdelen te maken met veel kleine details zoals kartels, ribbels en schroefdraad. Het is perfect voor het maken van buisvormige toepassingen en diepgetrokken onderdelen in metalen zoals koper, messing, aluminium en roestvrij staal.

Naast deze eigenschappen heeft transferstansen nog een aantal belangrijke voordelen. Het is zeer effectief en kosteneffectief voor kleine productieseries, omdat het de beste methode is voor de productie van grote onderdelen.

Met deze methode kunnen verschillende oppervlakteafwerkingen worden bereikt. Omdat er verschillende matrijzen worden gebruikt, zijn er geen plaatgeleiders of -lifters nodig. Bovendien verlaagt het gebruik van één of meer matrijzen doorgaans de gereedschapskosten, waardoor deze methode ideaal is voor veel metaalstansprojecten.

Vier-slide stempelen

In tegenstelling tot metaalstansen, waarbij verticaal wordt gestanst, wordt bij de viersledesstans gebruikgemaakt van vier horizontaal bewegende schuifstukken die door middel van tandwielen en assen met elkaar zijn verbonden.

Deze glijders slaan haaks op het werkstuk, waardoor de juiste en consistente vorm van het metaal wordt gegarandeerd. Veel verschillende sectoren gebruiken deze methode om complexe en nauwkeurige onderdelen te maken, zoals de lucht- en ruimtevaart, elektronica en auto-industrie.

Hoe werkt metaalstansen?

Bij het stansen van metaal worden de bovenste en onderste helften van een stansset gebruikt om een vlakke plaat metaal in de gewenste vorm te snijden. Dit gebeurt op een zware stansmachine.

De matrijzen in de machine snijden, buigen, stansen, bijsnijden, boren, rekken of trekken het ruwe materiaal om een eindproduct van de juiste maat te maken. Stansen kan worden gebruikt om diverse producten te maken, van eenvoudige beugels en behuizingen voor apparatuur tot autoframes.

Waarom is metaalstansen belangrijk?

Metaalstansen is een efficiëntiegerichte technologie die een belangrijk onderdeel vormt van grootschalige, goedkope productie in veel sectoren. Het verhoogt de opbrengst en verlaagt de kosten door de behoefte aan gereedschap, personeel en tijd te verminderen, wat resulteert in aanzienlijke kostenbesparingen bij massaproductie.

Bij massaproductie is stansen meestal sneller en verbruikt het minder materiaal dan machinaal bewerken, waarbij materiaal nodig is om het onderdeel te maken. Hoewel smeden duurder kan zijn voor bepaalde complexe en precieze onderdeelgeometrieën, kan stansen sneller en consistenter zijn, waardoor het een betere keuze is.

Welke materialen worden het meest gebruikt voor metaalstempelen?

Er zijn veel metalen materialen die gebruikt kunnen worden voor het stansen van metaal in het dagelijks leven. Enkele van de meest voorkomende metalen zijn:

Koperlegering

Koperlegeringen zijn ideaal voor elektrische en HVAC-toepassingen omdat ze elektrisch geleidend, gemakkelijk te vormen en roestbestendig zijn. Bovendien zijn koperlegeringen zeer gemakkelijk te vormen, waardoor ze ideaal zijn voor het snijden van metaal en het maken van ingewikkelde vormen. Ze kunnen echter niet worden gebruikt voor toepassingen met hoge sterkte omdat ze zacht zijn.

Staallegeringen

Staal en staallegeringen zijn sterk, goedkoop en veelzijdig, waardoor ze de ruggengraat vormen van de mechanische industrie en ideaal zijn voor algemeen metaalstansen. Zachte, vervormbare staallegeringen kunnen na het stansen worden verhit om ze te harden.

Aluminiumlegering

Aluminiumlegeringen worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie vanwege hun lichte gewicht, roestbestendigheid en goede thermische geleidbaarheid. Het metaalgietproces maakt het gemakkelijk om aluminium en aluminiumlegeringen in complexe vormen te vormen. Aluminium en aluminiumlegeringen staan bekend om hun flexibiliteit en gietbaarheid.

Speciale metalen

Titanium- en nikkellegeringen kunnen bijvoorbeeld onder zware omstandigheden functioneren. Om precies te zijn, afhankelijk van de legering en de toepassing, kenmerken ze zich door een hoge sterkte en bestendigheid tegen corrosie, hoge temperaturen en zware omstandigheden.

Speciale metalen zijn sterk in zware omstandigheden zoals de chemische, vliegtuig-, nucleaire, energie-, maritieme en andere industrieën. Hun sterke en taaie eigenschappen kunnen het gieten van metalen echter lastiger en meestal kostbaarder maken.

Bij het kiezen van de juiste metaalstempelmethode voor een specifieke klus moet u rekening houden met factoren als het soort materiaal dat nodig is, de complexiteit van het ontwerp, het aantal te maken onderdelen en het budget.

Koper is bijvoorbeeld het beste metaal voor elektrische toepassingen. Staal is het beste metaal voor duurzame ontwerpen. Aluminium is het beste metaal voor lichtgewicht ontwerpen. Unieke metalen zijn geschikt voor extreme corrosie- of temperatuuromstandigheden.

Wat zijn de verschillende metaalstansmethoden?

Er bestaan veel verschillende methoden voor metaalstansen, elk ontworpen om te voldoen aan de behoeften van een specifiek productieproject. Hieronder vindt u de meest voorkomende manieren waarop metaalstansen werken.

Ponsen

Bij dit proces worden met een pons en matrijs gaten of andere openingen in een plaat metaal gesneden. Het wordt bijvoorbeeld vaak gebruikt om gaten te ponsen, te sleuven en te perforeren in veel onderdelen, zoals auto-onderdelen en elektronica.

Met ponsen kunt u gaten maken die vrijwel de juiste maat hebben, maar dit is afhankelijk van het soort materiaal, de dikte ervan, de grootte van het gat en de kwaliteit en conditie van de matrijs. Inzicht in de voor- en nadelen van het ponsproces en hoe het werkt kan helpen het proces te optimaliseren voor de beste resultaten.

Blanking

Stansen is vergelijkbaar met ponsen, maar in plaats van gaten in de uiteindelijke vorm te ponsen, is het doel om de vorm uit een plaat metaal te snijden. Stansen van staal is een goedkope manier om metalen onderdelen te maken, omdat het gebruikmaakt van een continue materiaaltoevoer, wat het instellen en hanteren van onderdelen eenvoudiger maakt.

Het vermindert afval door onderdelen efficiënt te stapelen en verlaagt de verzendkosten doordat alleen het nettogewicht wordt verzonden. Aanvankelijk werd het alleen gebruikt in de auto-industrie en de maakindustrie. Het wint echter aan populariteit in meer sectoren, omdat de platen in de vorm van het eindproduct kunnen worden gegoten.

Buigen

Buigen is het proces waarbij metaal wordt gevormd door het op bepaalde punten hard te duwen. Bij het buigen met drukremmen wordt een stuk op een module geplaatst. De module oefent spanning en druk uit op de plaat om deze te vormen. Na het buigen treedt er terugvering op, waardoor er overmatig buigen nodig is om een bepaalde hoek te bereiken.

Zowel het materiaaltype als de vormmethode beïnvloeden de terugvering. Plaatwerk wordt langer bij het buigen. Dit wordt gemeten aan de hand van de buiging aan de buitenkant en de buigradius aan de binnenkant. Dikte, materiaaleigenschappen en matrijskeuze hebben hier allemaal invloed op. Daarnaast wordt buigen gebruikt om lipjes, sleuven, enz. te maken.

Gieten

Tijdens het gietproces wordt druk gebruikt om het oppervlak van het werkstuk te vormen en te harden, wat resulteert in nauwkeurige vormen en gladde randen. Deze methode bespaart tijd en geld doordat extra stappen zoals slijpen en ontbramen overbodig zijn.

Het gietproces wordt op veel verschillende gebieden toegepast, vooral wanneer kleine details en fijne details belangrijk zijn, zoals bij de vervaardiging van munten, insignes, knopen en precisieonderdelen. Meer informatie over deze technologieën vindt u in de Precisiemetaalstansen Metaalgieten Verwerking Overzicht.

reliëfdruk

Bij reliëfdruk wordt een verhoogd of verlaagd patroon aangebracht op het oppervlak van een metalen plaat. Het wordt vaak gebruikt ter decoratie van bijvoorbeeld sierlijke panelen. Bij het stempelen is precisie de sleutel tot het gewenste effect.

Flensen

Het aanbrengen van een opstaande rand of lip op een plaatwerkonderdeel wordt "flanging" genoemd. Dit materiaal wordt onder andere gebruikt in autopanelen en luchtkanalen. De nauwkeurigheid van de flanging is noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de afdichtingen goed werken en de structuur consistent blijft.

Voor- en nadelen van metaalstansen

Perfect vakmanschap bestaat niet. Elk proces heeft zijn voor- en nadelen. Laten we nu eens kijken naar de voor- en nadelen van het metaalstansproces.

Voordelen van metaalstansen

Voor de metaalverwerkende industrie biedt het metaalstansproces de volgende voordelen:

• Kosteneffectief: Het metaalstansproces is zeer efficiënt en kan hoogwaardige onderdelen in grote aantallen produceren. Stansmatrijzen zijn zeer robuust en kunnen duizenden of zelfs miljoenen onderdelen produceren voordat ze vervangen moeten worden. Het is ook kosteneffectiever, omdat er minder arbeid nodig is en er minder materiaal wordt verspild.
• Zeer nauwkeurig:Metaalstansen is een zeer precieze manier van onderdelenfabricage. Computerondersteund ontwerpen (CAD) en computernumerieke besturing (CNC) zorgen voor nauwe toleranties en nauwkeurige afmetingen.
• Bespaart tijd en geld: Het metaalstansproces kan worden geautomatiseerd. Dit versnelt de productie en verkort de levertijden.
• Veelzijdigheid:Metaalstansen kan worden gebruikt met een breed scala aan metalen materialen, zoals staal, aluminium, messing en koper. Dit stelt fabrikanten in staat om veel verschillende onderdelen te produceren voor veel verschillende bedrijven en toepassingen.
• Bespaart materiaal: Stanstechnologie vermindert afval door nauwkeurig snijden en vormen. Dit verlaagt niet alleen de grondstofkosten, maar vermindert ook de verspilling van grondstoffen en energie.
• Complexe geometrieënMet metaalstansen kun je onderdelen met zeer complexe vormen met grote precisie vervaardigen. Vaak kan dit in slechts één bewerking, wat het productieproces van complexe onderdelen vereenvoudigt.
• Sterkte en duurzaamheid: Gestanste metalen onderdelen staan bekend om hun robuustheid en duurzaamheid. Het koudbewerkingsproces maakt het metaal sterker, beter bestand tegen slijtage en corrosie, en minder gevoelig voor andere invloeden van buitenaf. Metaalstansen is daarom ideaal voor de productie van onderdelen die gedurende een lange periode betrouwbaar moeten presteren.

Nadelen van metaalstansen

Net zoals perfectie niet bestaat, zijn hier enkele problemen die u kunt tegenkomen bij het metaalstansen:

• BarstendWanneer een pons versleten is of er niet genoeg ruimte tussen de ponsen is, kan het oppervlak rond het gat of de contour breken. Dit betekent dat onderhoud of vervanging van het gereedschap nodig is.
• Onderdeel breukNegatieve tonnage (omgekeerde tonnage) kan ervoor zorgen dat onderdelen breken. Dit gebeurt wanneer de pons tijdens het snijden door het metaal heen breekt en de pons en de stanseenheid naar beneden duwt.
• SchrootwebOvertollig metaalafval tussen onderdelen, afkomstig van oude of verkeerd uitgelijnde matrijzen die opnieuw moeten worden uitgelijnd, evenals gereedschappen die onderhouden moeten worden.
• Bramen. Scherpe, opstaande randen die verwijderd moeten worden bij verschoven ponsen en mallen.
• Beperkingen van ontwerpcomplexiteit:Sommige zeer complexe ontwerpen zijn wellicht niet mogelijk of vereisen extra stappen.
• Gereedschapsslijtage en onderhoud:Mallen en gereedschappen moeten regelmatig worden onderhouden en vervangen, wat de kosten en de uitvaltijd verhoogt.
• Materiële beperkingen:Sommige materialen zijn mogelijk niet bruikbaar omdat ze te kwetsbaar of niet flexibel genoeg zijn.

Wat zijn enkele veelvoorkomende toepassingen voor metaalstansen?

Metaalstansen wordt in een breed scala aan toepassingen gebruikt vanwege de uitstekende kwaliteit bij de productie van metalen precisieonderdelen. Hieronder vindt u enkele veelvoorkomende toepassingen:

• Automobielindustrie:Metaalstansen maakt de snelle en nauwkeurige productie van grote hoeveelheden onderdelen mogelijk die voldoen aan hoge kwaliteits- en veiligheidsnormen. Het produceert onderdelen zoals beugels, panelen en elektrische aansluitingen voor de auto-industrie.
• Lucht- en ruimtevaart:Metaalstansen maakt massaproductie mogelijk van robuuste, lichtgewicht onderdelen die voldoen aan strenge industrienormen. Voorbeelden hiervan zijn constructiedelen, motoronderdelen en bevestigingsmiddelen.
• Elektronica-industrieElektronische componenten moeten nauwkeurig zijn en kunnen met diverse geleidende materialen worden gebruikt. Daarom kan het metaalstansproces worden gebruikt voor de productie van connectoren, aansluitingen en behuizingen.
• Medisch veld: Dit proces kan onderdelen produceren met hoge precisie, biocompatibiliteit en complexe vormen, zoals chirurgische instrumenten, implantaten en stents.
• Consumptiegoederenindustrie: Met behulp van metaalstanstechnologie kunnen veel verschillende producten worden vervaardigd. Deze producten kunnen variëren in grootte en moeilijkheidsgraad.
• Industriële machines:Metaalstansen kan worden gebruikt om duurzame, hoogwaardige onderdelen te vervaardigen. Voorbeelden hiervan zijn onderdelen voor machines, motoren en zwaar gereedschap. Deze onderdelen moeten in zware industriële omgevingen functioneren.

Welke soorten metaalstansen zijn er?

Hieronder vindt u een aantal verschillende soorten metaalstempelpersen.

Mechanische persen

Deze machines hebben een motor die verbonden is met een vliegwielmechanisme. Ze kunnen snel onderdelen produceren, waardoor ze ideaal zijn voor het maken van eenvoudige, ondiepe onderdelen.

Ze worden doorgaans gebruikt voor progressief en transferstempelen om onderdelen voor auto's, apparaten en gereedschappen te maken.

Hydraulische persen

Deze persen zijn niet zo snel als mechanische persen, maar wel flexibeler. De matrijsruimte, druk en slaglengte kunnen worden aangepast. Ze kunnen worden gebruikt om diepe en complexe objecten te maken, zoals tanks, cilinders en kommen.

Mechanische servopersen

Deze persen zijn net zo snel als mechanische persen, maar kunnen op verschillende manieren gebogen worden, net als hydraulische persen. Ze kunnen nauwkeurig worden afgesteld op snelheid, slag, positie en glijbeweging, waardoor ze geschikt zijn voor diverse matrijzen, onderdeeltypen en uitvoersnelheden.

Pneumatische persen

Pneumatische persen, populair in binderijen, gebruiken perslucht om mechanische taken zoals snijden en buigen uit te voeren. Vergeleken met hydraulische persen werken pneumatische persen sneller en schoner. Volledig pneumatische machines gebruiken geen andere energiebron dan perslucht. De operator plaatst het materiaal, start het persproces en ontvangt vervolgens het eindproduct.

Dingen om te overwegen bij het kiezen van het metaalstempelproces

Het juiste materiaal kiezen

Het materiaal dat u kiest, heeft niet alleen invloed op de functie van het onderdeel, maar ook op de stansmethode. U moet rekening houden met factoren zoals de sterkte, flexibiliteit en roestbestendigheid van het materiaal. Ook moet u nagaan of het materiaal bestand is tegen de spanning van het stansproces. Hoe zal het zich gedragen onder belasting bij gebruik? De keuze van het juiste materiaal is de eerste voorwaarde om ervoor te zorgen dat het gestanste onderdeel goed functioneert.

Precisie

Precisie is niet alleen een term die gebruikt wordt bij het stansen van metaal, maar ook een regel die gevolgd moet worden. Het is belangrijk om te weten hoeveel tolerantie uw plan vereist. Als de tolerantie te klein is, stijgen de kosten. Daarom moet er een balans worden gevonden tussen precisie en bruikbaarheid. Denk na over wat het stansproces kan en welke gereedschappen u gaat gebruiken. Een te kleine tolerantie is net zo schadelijk als een te lage tolerantie.

Complexiteit en haalbaarheid

Een complex patroon ziet er misschien fantastisch uit op papier. Maar kan het ook worden vervaardigd met behulp van het metaalstansproces? Houd rekening met de beperkingen van het stansproces. Kan uw ontwerp worden gerealiseerd zonder de integriteit in gevaar te brengen? Het vereenvoudigen of opsplitsen van het ontwerp in verschillende onderdelen kan de sleutel zijn om het ontwerp er realistisch uit te laten zien.

Kosteneffectiviteit

Bij metaalstansen gaan efficiëntie en kosteneffectiviteit hand in hand. Denk eens aan het aantal stappen dat nodig is om een onderdeel te produceren. Als er veel stappen nodig zijn en het onderdeel complex is, zullen de kosten stijgen. Probeer het ontwerp eenvoudiger te maken zonder in te leveren op kwaliteit. Onthoud dat een eenvoudiger proces meestal lagere kosten betekent.

Uitrusting en gereedschap

De beschikbare stansgereedschappen en -apparatuur moeten passen bij uw ontwerp. Natuurlijk kunt u het gereedschap op maat laten maken, maar dit is duurder. Het is daarom voordeliger om het ontwerp aan te passen aan het bestaande gereedschap. Overleg met uw experts en de gereedschapsfabrikant om de beste oplossing te vinden.

Prototyping

Prototypemonsters worden gemaakt voordat de massaproductie begint. Tijdens het testen van de monsters kunt u fouten in het ontwerp ontdekken. Deze fouten zijn niet zichtbaar op het computerscherm. Dit is een zeer belangrijke stap om ervoor te zorgen dat uw onderdelen in de praktijk goed werken.

Met welke veiligheidsaspecten moet ik rekening houden bij het gebruik van een metaalstanspers?

Metaalbewerkingsmethoden die gebruikmaken van bewegende onderdelen, scherpe metalen randen en knijpkrachten kunnen gevaarlijk zijn voor werknemers. Denk hierbij aan elektrische schokken, knelpunten, lawaai en bewegende objecten.

Degenen die gevaarlijk werk uitvoeren, moeten altijd de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) dragen, zoals veiligheidsschoenen, een veiligheidsbril, handschoenen en oordopjes. Bij het gebruik van metaalstansgereedschap moet veiligheid voorop staan. Een belangrijke factor bij het voorkomen van letsel aan personeel is de opleiding van de operator.