Stempelen is een productieproces dat door veel fabrikanten wordt gebruikt. Het vormt plaatmetaal op een consistente manier tot verschillende onderdelen. Het biedt de producent een zeer specifieke manier om het productieproces te beheersen en wordt vanwege de vele beschikbare opties veelvuldig toegepast in diverse industriële sectoren.
Deze veelzijdigheid betekent dat fabrikanten veel kennis hebben van verschillende stempelmethoden, waardoor het volkomen logisch is om samen te werken met een ervaren materiaalleverancier. Bij het werken met metalen zoals aluminium of roestvrij staal is het belangrijk om de toepassing van de legering in elk proces te begrijpen, en dat geldt ook voor stempelen.
Twee veelgebruikte stempelmethoden zijn progressief stempelen en transferstempelen.
Wat is stempelen?
Stempelen is een proces waarbij een vlakke metalen plaat op een stempelpers wordt geplaatst. Het basismateriaal kan in de vorm van een blok of rol zijn. Het metaal wordt vervolgens met behulp van een stempelmatrijs in de gewenste vorm gebracht. Er zijn veel verschillende stempeltechnieken die op plaatmetaal kunnen worden toegepast, waaronder ponsen, uitstansen, reliëfdrukken, buigen, flenzen, perforeren en reliëfdrukken.
In sommige gevallen wordt de stempelcyclus slechts één keer uitgevoerd, wat voldoende is om de gewenste vorm te creëren. In andere gevallen kan het stempelproces in meerdere fasen plaatsvinden. Het proces wordt doorgaans uitgevoerd op koud plaatmetaal met behulp van nauwkeurig bewerkte matrijzen van hoogwaardig gereedschapsstaal om uniformiteit en betrouwbaarheid van het stempelproces te garanderen.
Eenvoudige metaalvorming gaat duizenden jaren terug en werd oorspronkelijk handmatig uitgevoerd met een hamer, priem of ander gereedschap. Met de komst van industrialisatie en automatisering zijn stempelprocessen in de loop der tijd complexer en diverser geworden, met een breed scala aan opties om uit te kiezen.
Wat is progressief stempelen?
Een populaire stempeltechniek is progressief stempelen, waarbij een reeks stempelbewerkingen in één lineair proces wordt uitgevoerd. Het metaal wordt aangevoerd via een systeem dat het door elk station duwt, waar elke noodzakelijke bewerking stap voor stap wordt uitgevoerd totdat het onderdeel compleet is. De laatste stap is meestal het afsnijden, waarbij het werkstuk van de rest van het materiaal wordt gescheiden. Rollen metaal worden vaak gebruikt als grondstof voor progressief stempelen, omdat ze doorgaans in grote volumes worden gebruikt.
Progressieve stempelbewerkingen kunnen complexe processen zijn die uit vele stappen bestaan voordat ze voltooid zijn. Het is cruciaal om de plaat nauwkeurig aan te voeren, meestal tot op enkele duizendsten van een inch nauwkeurig. De machine is voorzien van conische geleiders die, in combinatie met de eerder in de plaat gestanste gaten, zorgen voor een correcte uitlijning tijdens de aanvoer.
Hoe meer stations erbij betrokken zijn, hoe duurder en tijdrovender het proces wordt; om economische redenen is het aan te raden zo min mogelijk progressieve matrijzen te ontwerpen. Het is belangrijk om te weten dat er mogelijk onvoldoende ruimte is voor de stempel wanneer de onderdelen dicht bij elkaar liggen. Problemen kunnen zich ook voordoen wanneer de uitsparingen en uitsteeksels te smal zijn. De meeste van deze problemen worden aangepakt en gecompenseerd door het gebruik van CAD-software (Computer Aided Design) bij het ontwerpen van onderdelen en matrijzen.
Voorbeelden van toepassingen waarbij progressieve matrijzen worden gebruikt, zijn deksels van drankblikjes, sportartikelen, carrosserieonderdelen voor auto's, ruimtevaartonderdelen, consumentenelektronica, voedselverpakkingen en nog veel meer.
Wat is transferstempelen?
Transfermatrijsstansen is vergelijkbaar met progressief matrijsstansen, met als verschil dat het werkstuk fysiek van de ene naar de volgende station wordt verplaatst in plaats van continu te worden doorgevoerd. Dit is de aanbevolen methode voor complexe persbewerkingen met meerdere complexe stappen. Automatische transportsystemen worden gebruikt om onderdelen tussen werkstations te verplaatsen en assemblages tijdens de bewerking op hun plaats te houden.
De taak van elke matrijs is om het onderdeel op een specifieke manier vorm te geven totdat het de uiteindelijke afmetingen bereikt. Meerstationsponsmachines maken het mogelijk dat één machine meerdere gereedschappen tegelijk gebruikt. Sterker nog, elke keer dat de pers wordt uitgeschakeld terwijl het werkstuk erdoorheen gaat, werken alle gereedschappen gelijktijdig. Dankzij moderne automatisering kunnen meerstationsponsmachines nu bewerkingen uitvoeren die voorheen verschillende bewerkingen in één machine vereisten.
Vanwege hun complexiteit werken transferponsmachines doorgaans langzamer dan progressieve matrijssystemen. Voor complexe onderdelen kan het echter de algehele productietijd verkorten door alle stappen in één proces te combineren.
Transfermatrijsstempelsystemen worden doorgaans gebruikt voor grotere onderdelen dan geschikt zijn voor het progressieve matrijsstempelproces, zoals frames, behuizingen en structurele componenten. Ze komen typisch voor in industrieën die progressieve matrijsstempeltechnieken toepassen.
Hoe kies je de twee processen?
De keuze tussen de twee hangt meestal af van de specifieke toepassing. Factoren die hierbij een rol spelen zijn onder andere de complexiteit, de grootte en het aantal onderdelen. Progressief stempelen is ideaal voor het verwerken van grote aantallen kleine onderdelen in korte tijd. Hoe groter en complexer de onderdelen, hoe groter de kans dat transferstempelen nodig is. Progressief stempelen is snel en economisch, terwijl transferstempelen meer veelzijdigheid en variatie biedt.
Er zijn nog een paar andere nadelen aan progressief stempelen waar fabrikanten rekening mee moeten houden. Progressief stempelen vereist doorgaans meer grondstoffen. De gereedschappen zijn ook duurder. Bovendien kunnen ze niet worden gebruikt voor bewerkingen waarbij onderdelen het proces verlaten. Dit betekent dat voor sommige bewerkingen, zoals krimpen, insnoeren, flenskrimpen, draadrollen of roterend stempelen, stempelen met een transfermatrijs een betere optie is.
Geplaatst op: 25 augustus 2023