Handleiding voor het beheersen van precisieplaatwerkontwerp

Stel je voor dat je innovatieve ontwerpconcept op het punt staat werkelijkheid te worden, maar wordt gehinderd door details van plaatwerkfabricage. Deze frustratie kan worden voorkomen met de juiste begeleiding. Dit artikel geeft een grondig overzicht van plaatwerkfabricage, zodat je ontwerpen naadloos overgaan van concept naar eindproduct.

Plaatwerkfabricage transformeert metalen platen in componenten door processen als stempelen, snijden, vormen en buigen. Het zet 3D CAD-ontwerpen om in machine-instructies voor precieze metaalvorming. Bekend om zijn duurzaamheid, worden plaatwerkonderdelen veel gebruikt in producten zoals behuizingen. Het proces biedt kosteneffectieve oplossingen voor zowel prototypes als massaproductie, hoewel de initiële opstart- en materiaalkosten aanzienlijk kunnen zijn.

Consistente materiaaldikte is cruciaal in plaatwerkfabricage. Het naleven van ontwerp specificaties en tolerantie-eisen zorgt ervoor dat onderdelen overeenkomen met de ontwerpintentie en tegelijkertijd het materiaalgebruik optimaliseren.

Buigen is een kernproces in plaatwerk waarbij kracht wordt uitgeoefend om specifieke hoeken te creëren. Dit kan scherp of geleidelijk gebeuren, afhankelijk van de ontwerpbehoeften.

Persbrakes, verkrijgbaar in capaciteiten van 20-200 ton, voeren buigbewerkingen uit. Deze machines gebruiken bovenste (pons) en onderste (matrijs) gereedschappen, met achteraanwijzers die het materiaal positioneren. Buighoeken worden bepaald door de penetratiediepte van de pons in de matrijs.

Kritische buigparameters zijn onder meer:

• Buiglijn: De oppervlakte lijn die buiggrenzen markeert
• Buigradius: Afstand van de buigas tot het binnenoppervlak
• Neutrale as: Het onuitgerekt/ongecomprimeerd materiaalvlak
• K-factor: Verhouding van de positie van de neutrale as (T/t)
• Buigtoeslag: De booglengte van de neutrale as tussen buiglijnen

De K-factor berekent vlakke patronen door rekening te houden met de materiaaloprekking tijdens het buigen. Waarden variëren van 0-0,5, met typische waarden die variëren per materiaal en buigradius:

Belangrijkste overwegingen bij het buigen van ontwerpen:

• Behoud uniforme wanddikte (bereik van 0,9 mm-20 mm)
• Interne buigradius ≥ materiaaldikte
• Standaard buigtolerantie: ±1°
• Flenslengte ≥ 4× materiaaldikte
• Consistentie van de buigrichting vermindert de kosten

Lasersnijden gebruikt hoogenergetische stralen om verschillende materialen nauwkeurig te snijden, waaronder metalen, kunststoffen en hout. CNC-programmering bestuurt snijvormen en posities en verwerkt materialen tot 20 mm dik.

Voordelen zijn onder meer:

• Superieure werkstukbevestiging
• Verminderde verontreiniging
• Hoge precisie
• Minimale thermische vervorming

Beperkingen zijn onder meer materiaalbeperkingen en af en toe inconsistentie.

Standaard toleranties voor lasersnijden:

• Vormen/buigen: ±0,4 mm
• Buig-naar-gat: ±0,2 mm
• Lineaire afmetingen: ±0,1 mm
• Hoeken: ±2°

Minimale gatdiameter ≥ materiaaldikte. Houd afstanden aan:

• Van buigingen: 2,5t + radius
• Van randen: 2t
• Tussen gaten: 6t

Ontwerpeisen:

• Inkepingsbreedte ≥ 1,5t
• Lipjesbreedte ≥ 2t of 3,2 mm
• Functielengte ≤ 5× breedte

Richtlijnen voor verzonken gaten:

• Diepte ≤ 0,6× materiaaldikte
• Standaard hoeken: 82°, 90°, 100°, 120°
• Afstand: 8t tussen verzonken gaten

Omzomen versterkt randen en verbetert de veiligheid:

• Minimale binnendiameter = materiaaldikte
• Terugkeerlengte: 4t (open zoom), 6t (gesloten zoom)

Belangrijkste factoren voor de kwaliteit van onderdelen:

• Buighoogte ≥ 2t + radius
• Hoekradii ≥ 0,5t voor veiligheid
• Ontlastingsinkepingen voorkomen scheuren in de buurt van buigingen
• Compensatie voor terugvering voor nauwkeurige hoeken