Stansen is een productieproces dat door veel fabrikanten wordt toegepast. Het vormt plaatmateriaal op consistente wijze 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 productiegebieden.
Deze veelzijdigheid betekent dat fabrikanten veel kennis hebben van verschillende stansmethoden. Het is dan ook zeer zinvol 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 stansen.
Twee veelgebruikte stansmethoden zijn progressief stansen en transferstansen.
Wat is stempelen?
Stansen is een proces waarbij een vlakke plaat metaal op een ponsmachine wordt geplaatst. Het uitgangsmateriaal kan de vorm hebben van een staaf of rol. Het metaal wordt vervolgens met een stansmatrijs in de gewenste vorm gebracht. Er zijn veel verschillende manieren om plaatmetaal te stansen, waaronder ponsen, stansen, reliëfdrukken, buigen, flenzen, perforeren en reliëfdrukken.
In sommige gevallen wordt de stanscyclus slechts één keer uitgevoerd, wat voldoende is om de uiteindelijke vorm te creëren. In andere gevallen kan het stansproces in meerdere fasen plaatsvinden. Het proces wordt meestal uitgevoerd op koud plaatwerk met behulp van nauwkeurig bewerkte matrijzen, vervaardigd van hoogwaardig gereedschapsstaal, om uniformiteit en betrouwbaarheid van het stansproces te garanderen.
Eenvoudige metaalbewerking gaat duizenden jaren terug en werd oorspronkelijk handmatig gedaan met een hamer, priem of ander soortgelijk gereedschap. Met de komst van industrialisatie en automatisering zijn stansprocessen in de loop der tijd complexer en diverser geworden, met een breed scala aan opties om uit te kiezen.
Wat is progressief stansen?
Een populaire vorm van stansen is progressief stansen, waarbij een reeks stansbewerkingen in één lineair proces wordt uitgevoerd. Het metaal wordt aangevoerd met behulp van een systeem dat het door elk station duwt, waar elke benodigde bewerking stap voor stap wordt uitgevoerd totdat het onderdeel voltooid is. De laatste stap is meestal een afsnijbewerking, waarbij het werkstuk van de rest van het materiaal wordt gescheiden. Spoelen worden vaak gebruikt als grondstof voor progressieve stansbewerkingen, omdat ze doorgaans worden gebruikt bij massaproductie.
Progressieve matrijsstansbewerkingen kunnen complexe processen zijn die vele stappen vereisen voordat ze voltooid zijn. Het is cruciaal om de plaat nauwkeurig te transporteren, meestal tot op enkele duizendsten van een inch nauwkeurig. De machine is voorzien van taps toelopende geleiders die, in combinatie met de eerder in de plaat geponste gaten, zorgen voor een goede uitlijning tijdens de invoer.
Hoe meer stations erbij betrokken zijn, hoe duurder en tijdrovender het proces; om economische redenen is het aan te raden om zo min mogelijk progressieve matrijzen te ontwerpen. Het is belangrijk om te weten dat wanneer de onderdelen dicht bij elkaar liggen, er mogelijk onvoldoende ruimte is voor de pons. Ook ontstaan er problemen wanneer de uitsparingen en uitsteeksels te smal zijn. De meeste van deze problemen worden opgelost en gecompenseerd door CAD-software (Computer Aided Design) te gebruiken bij het ontwerpen van onderdelen en matrijzen.
Voorbeelden van toepassingen waarbij progressieve matrijzen worden gebruikt, zijn onder meer de uiteinden van drankblikjes, sportartikelen, carrosserieonderdelen voor auto's, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart, consumentenelektronica, voedselverpakkingen en nog veel meer.
Wat is transferstansen?
Transfermatrijsstansen is vergelijkbaar met progressief matrijsstansen, met dit verschil dat het werkstuk fysiek van het ene station naar het volgende wordt getransporteerd in plaats van continu te worden doorgevoerd. Dit is de aanbevolen methode voor complexe persbewerkingen met meerdere complexe stappen. Automatische transfersystemen worden gebruikt om onderdelen tussen werkstations te verplaatsen en samenstellingen tijdens de bewerking op hun plaats te houden.
De taak van elke matrijs is om het onderdeel op een specifieke manier te vormen totdat het de uiteindelijke afmetingen bereikt. Ponsmachines met meerdere stations maken het mogelijk om meerdere gereedschappen tegelijk te bedienen. Sterker nog, elke keer dat de pers wordt uitgeschakeld terwijl het werkstuk erdoorheen gaat, worden alle gereedschappen tegelijkertijd ingeschakeld. Dankzij moderne automatisering kunnen persen met meerdere stations nu bewerkingen uitvoeren die voorheen meerdere bewerkingen in één pers vereisten.
Door hun complexiteit werken transferponsen doorgaans langzamer dan progressieve stanssystemen. Bij complexe onderdelen kan het opnemen van alle stappen in één proces echter het totale productieproces versnellen.
Transfermatrijzen worden doorgaans gebruikt voor grotere onderdelen dan geschikt zijn voor het progressieve matrijzenproces, zoals frames, schalen en structurele componenten. Dit komt vooral voor in industrieën die progressieve matrijzentechnieken gebruiken.
Hoe de twee processen te kiezen
De keuze tussen de twee hangt meestal af van de specifieke toepassing. Factoren die in overweging moeten worden genomen, zijn onder andere de complexiteit, de grootte en het aantal onderdelen. Progressief stansen is ideaal voor het verwerken van grote aantallen kleine onderdelen in korte tijd. Hoe groter en complexer de onderdelen, hoe waarschijnlijker het is dat transferstansen nodig is. Progressief stansen is snel en voordelig, terwijl transferstansen een grotere veelzijdigheid en variatie biedt.
Er zijn nog een paar andere nadelen van progressief stansen waar fabrikanten zich bewust van moeten zijn. Progressief stansen vereist doorgaans meer grondstoffen. Gereedschappen zijn ook duurder. Ze kunnen ook niet worden gebruikt voor bewerkingen waarbij onderdelen het proces moeten verlaten. Dit betekent dat voor sommige bewerkingen, zoals krimpen, insnoeren, flenskrimpen, draadrollen of roterend stansen, stansen met een transfermatrijs een betere optie is.
Plaatsingstijd: 25-08-2023