Heet metaal stempelen 101

Metal stamping transformeert plaatwerk in bruikbare onderdelen en gereedschappen voor tal van industrieën. Met bijna net zoveel stijlen als industrieën die het proces bedient, wordt het herkennen en begrijpen van de complexiteit van deze methode voor het vormen van onderdelen een cruciaal aspect bij het selecteren van services voor het maken van onderdelen.

Wat is metaal stampen?

Over het algemeen neemt metaalstempelen koud metaal en plaatst het tussen matrijzen, hoewel sommige processen verwarmd materiaal gebruiken. Door op het materiaal te drukken, krijgt het metaal de gewenste vorm. Vaak creëren deze vormen gereedschappen of componenten van grotere creaties. Af en toe verwijzen sommigen in de fabricage-industrie naar metaal stampen als persen.

Stempelmatrijzen in de machines snijden of vormen het metaal. Deze matrijzen hebben specifieke ontwerpen voor elk project. Hoewel het maken van stansen een tijdje duurt, vindt het stempelproces, eenmaal klaar met de stans, zeer snel plaats.

Dit proces maakt de productie van een groot aantal identieke onderdelen mogelijk. Stempelen kan een van de vele stappen zijn bij het maken van een deel, of het kan als enige dienen. Ponsen, stansen, embossing, flenzen, buigen en munten zijn enkele van de fasen die een metaal kan ondergaan als onderdeel van het stempelproces.

De veelzijdigheid van stempelen maakt het een ideale productiemethode voor industrieën zoals de automobiel-, militaire, openbaar vervoer- en productiesectoren en vele andere.

Soorten stempelen

Het type stempel dat wordt gebruikt, is afhankelijk van het gewenste eindproduct. Precisie, heet metaal en progressieve matrijs zijn enkele van de meest gebruikte stempelprocedures.

1. Precisie metaal stempelen

Precisie stempelen creëert verhoogde afbeeldingen of driedimensionale stukken en resulteert in eindproducten met nauwe toleranties. Vergeleken met andere vormen van stempelen, brengt precisiestempelen minder bewegingen van het materiaal tussen machines met zich mee, waardoor het proces veel sneller gaat.

De hoge mate van precisie die met deze stempelmethode mogelijk is, maakt de vorming van ingewikkelde ontwerpen mogelijk die nauw moeten voldoen aan hun specificaties. U kunt precisiestempelen gebruiken op componenten met toleranties van 0,001 tot 0,002 inch voor lengte en 0,0005 tot 0,001 inch voor rondheid. Vliegtuigcomponenten, motoronderdelen, elektronica, telecommunicatieapparatuur en prototypes worden allemaal meestal vervaardigd met behulp van precisiemetaalstempels.

Een variatie op dit proces is microprecisie stempelen. Deze methode maakt ingewikkelde onderdelen voor de elektronica- of medische industrie die zo dun zijn als 0,002 tot 0,005 inch.

2. Heet metaal stempelen

Heet metaal stampen is het proces van het vormen van metaal met behulp van extreme hitte. Het metaal, boorstaal, wordt verwarmd tot meer dan 1700 graden Fahrenheit en geblust in de matrijs zelf. Het resultaat is een zeer sterk, lichtgewicht stalen onderdeel.

Een van de belangrijkste voordelen van een gestempeld onderdeel van heet metaal is de hoge treksterkte, die varieert van ongeveer 50 kilopounds per vierkante inch (KSI) tot ongeveer 200 KSI zodra het proces is voltooid. Met hot stamping kunt u ook complexe onderdelen in één keer vormen, wat minder las- of andere verbindingsmaatregelen betekent. Onderdelen die met deze methode zijn geproduceerd, ondervinden ook geen terugvering en kromtrekken zoals andere gevormde onderdelen van hoge sterkte dat wel doen. Helaas is het geharde deel moeilijk te snijden, waardoor het na de formatie trimmen en snijden een uitdaging is. Voor deze processen heeft u over het algemeen een krachtige laser nodig.

Voor het stempelen van heet metaal heeft u verschillende apparatuur nodig, waaronder:

• Een verwarmingssysteem dat het metaal tot de vereiste temperatuur kan verwarmen
• Een adequaat koelsysteem
• Een geautomatiseerd overhandigingssysteem, aangezien het voltooide onderdeel in eerste instantie veel te heet zal zijn om aan te raken
• Gereedschapsmaterialen die zeer goed bestand zijn tegen thermische schokken
• Een hydraulische/servopers met rustmogelijkheden

Uw stempelperssysteem moet uiteraard aan alle veiligheidseisen voldoen.

3. Progressief metaal stempelen

Progressief stempelen, ook bekend als progressief stempelen, voert metalen stukken door meerdere stations die elk een afzonderlijke actie op het metaal uitvoeren. Tijdens deze verschillende fasen blijft het metalen stuk aan een lange strook materiaal vastzitten. De laatste machine snijdt het afgewerkte stuk van de metalen strip.

Bij het selecteren van fabricagemethoden voor langdurige processen die een hoog volume vereisen, is progressief stempelen een uitstekende keuze. De matrijzen gaan lang mee en het proces levert minimaal afval op.

Bij het maken van grotere onderdelen die mogelijk verschillende persen nodig hebben, moet u transferstansen gebruiken. Dit proces verschilt slechts op een aantal kleine punten van progressief stempelen. Het stuk wordt eerder van de metalen strip gescheiden en een transportband voert het stuk van machine naar machine.

Hoe metaal stempelen werkt

Metaalstempelen verwijst naar het proces van het vormen van een stuk plaatstaal tot een afgewerkt stuk door middel van ponsen, stansen, buigen en andere methoden. Laten we eens nader bekijken hoe dit proces werkt.

Welke soorten metaalstempelmaterialen gebruiken fabrikanten?

Voor het stempelen beginnen fabrikanten met een stuk plaatstaal. Het dun bewerkte metaal biedt sterkte voor de afgewerkte producten en blijft flexibel genoeg voor het stempelproces. Meestal heeft het metaal een dikte van 0,001 inch tot 0,625 inch.

Ondanks de dunne afmeting van het metaal, moeten persen aanzienlijke druk uitoefenen om het materiaal te snijden en te vormen. De kracht die nodig is om een ​​cirkel van 10 inch uit 1/8 inch dik staal te snijden, is bijvoorbeeld 78,5 ton. In de metaalverwerkende industrie komt deze kracht overeen met een lage kracht. Metaalstempelmachines kunnen 10 tot 50.000 ton —20.000 tot 1 miljoen pond — aan druk genereren.

Het type metaal dat wordt gebruikt, bepaalt de kracht die nodig is om het te vormen en te snijden. De meest gebruikte categorieën metalen zijn onder meer:

• IJzerhoudende metalen: Metalen op ijzerbasis, zoals roestvrij staal, kosten de minste en lagere productieprijzen.
• Non-ferrometalen: Nikkel, brons, messing en andere metalen die geen ijzer bevatten, vormen deze categorie.
• Niet-standaard legeringen: De metalen in deze legeringen zijn afhankelijk van de gewenste eigenschappen van het eindproduct.
• Edelmetalen: Goud, zilver en platina zijn duur, maar nodig voor specifieke toepassingen.

Het kennen van de soorten perskrachten en -processen die moeten worden gebruikt met welke materialen, maakt deel uit van de vakkennis die nodig is voor het stempelen van metaal. Bij precisiestempelen worden bijvoorbeeld specifieke legeringen of edele metalen in strips gebruikt in plaats van op rollen.

Wat gebeurt er tijdens het vormen?

De vormingsfase vindt plaats wanneer een pers het metaal buigt of anderszins vormt. Verschillende methoden vormen het metaal, afhankelijk van de dikte van het metaal en hoe het uiteindelijke onderdeel eruit ziet.

• Buigen: Buigen vouwt een metaal langs een enkele, rechte as.
• Munten: Munten drukt het metaal in een afgewerkt onderdeel met scherpe randen.
• Tekening: Het tekenproces trekt een metaal over een vorm, waardoor het materiaal wordt uitgerekt. Oliepannen en metalen spoelbakken zijn voorbeelden van producten die zijn gemaakt door te tekenen.
• Reliëfdruk: Wanneer een metaal een ontwerp nodig heeft, rekt een machine het uit en trekt het op een verdieping. Belettering, ontwerpen en afbeeldingen vereisen reliëf voor hun creatie op metalen oppervlakken.
• Flanging: Net als bij buigen, vouwt flenzen metaal langs een as die buigt in plaats van de rechte lijn die door buigen ontstaat.
• Zomen: Zomen creëert een extra sterke rand met de onderkant op zichzelf gevouwen.

Deze vormingsprocessen kunnen optreden tijdens het stempelen, hoewel andere soorten metaalbewerking dezelfde methoden ook kunnen gebruiken.

Wat zijn snijprocessen?

Het snijden van het metaal kan voor of na de vorming plaatsvinden, afhankelijk van het type stempelproces dat wordt gebruikt. Progressief stempelen snijdt bijvoorbeeld het eindproduct af aan het einde van het proces, maar transferstansen snijdt het metaal aan het begin af.

De gebruikte snijmethoden vereisen verschillende snijmallen om het gewenste resultaat te bereiken.

• Blanco: Een stanssnede verwijdert de basisvorm van het benodigde materiaal en arbeiders leggen de rest van het metaal opzij.
• Prikken: Bij progressief stempelen kan het nodig zijn om het metaal te prikken, waardoor er kleine sneden in het metaal ontstaan ​​om meer flexibiliteit van het materiaal mogelijk te maken wanneer het door de persen gaat.
• Ponsen: In plaats van het uit het metaal gesneden gedeelte op te slaan, haalt ponsen een gat uit het metaal. Het materiaal dat uit het metaal is gesneden, zal een ander gebruik hebben, terwijl het metaal dat het gat omgeeft door het stempelproces zal gaan.
• Scheren: Scheren snijdt het metaal langs een rechte lijn, zoals een schaar papier knipt.
• Trimmen: Trimmen snijdt het voltooide of bijna voltooide deel uit de plano. De faciliteit kan het overgebleven metaal hergebruiken, het als schroot verkopen of het recyclen.

Voor- en nadelen van metaalstempelen

Zoals bij elk proces heeft metaalstempelen voor- en nadelen. Enkele van de belangrijkste voor- en nadelen zijn de volgende.

Voordelen van metaalstempelen

Het stempelproces biedt meerdere voordelen voor degenen die het selecteren voor het maken van onderdelen.

Na het produceren van de matrijzen kunnen metaalbewerkers in relatief korte tijd grote hoeveelheden onderdelen produceren. Het gebruik van CNC-bewerkingen en andere vormen van automatisering maken de productie nog sneller.

Bij het vergelijken van kosten heeft de productie van matrijzen voor het stempelen van metaal een lager prijskaartje dan verschillende soorten metaalvorming. Bovendien, als ferrometalen worden gebruikt, daalt de prijs van het project nog meer.

Een belangrijk voordeel van het gebruik van plaatwerkstempels is de recyclebaarheid van het materiaal. Alle schroot dat overblijft na het maken van de afgewerkte onderdelen, kunnen fabrikanten recyclen voor toekomstige producten.

Nadelen van metaalstempelen

Het proces dat grootschalige productie van identieke onderdelen mogelijk maakt, draagt ​​ook bij aan het belangrijkste nadeel van stempelen, het maken van aangepaste matrijzen.

Het maken van een matrijs volgens de specificaties van uw project verhoogt de pre-productietijd voor het stempelen van metaal. Bovendien zullen eventuele wijzigingen aan de dobbelsteen de verwerkingstijd verlengen. Met andere woorden, zodra de productie met een voltooide dobbelsteen begint, wordt het stoppen ervan duur en ingewikkeld, maar niet onmogelijk.

Hoewel stempelen nog steeds kleinere bestellingen of kortetermijnprojecten kan opleveren, rechtvaardigt het gebruik van de persen een dergelijke kleinere bestelling mogelijk niet. Voor kleine projecten kan fabricage een meer kosteneffectief alternatief bieden. Voor meer informatie kunt u met ons praten over de bijzonderheden van uw project om te zien of stempelen of fabriceren de juiste keuze is.

Metaalstempeltoepassingen

Stamping creëert zowel zeer gespecialiseerde machineonderdelen als alledaagse componenten van consumptiegoederen, industriële apparatuur en nog veel meer.

Toepassingen van metaalstempelen zijn afhankelijk van de industrie, maar sommige onderdelen kunnen profiteren van stempelen of fabricage. De volgende eigenschappen van een project kunnen het gebruik van stempelen in plaats van fabriceren aanmoedigen.

• Krappe toleranties: Met precisiestempels kunnen onderdelen worden gemaakt met exacte afmetingen en kleine foutmarges.
• Groot volume: Zodra een producent de matrijs heeft vervaardigd, gebeurt het stempelen snel en kan een groot aantal onderdelen worden gemaakt.
• Onderdeelgrootte: Voor kleinere onderdelen, vooral microprecisie gestempelde componenten, kan stempelen een betere optie zijn dan fabricage.
• Onderdeelvorm: Als je ronde vormen nodig hebt, heb je de onderdelen gestempeld nodig, omdat dat proces het enige is dat zulke vormen maakt.
• Latere processen: Het stempelproces biedt meer controle over wat er met de onderdelen gebeurt, wat kan bijdragen aan de beste prestaties van het onderdeel tijdens assemblage of lassen.

Industrieën die metaalstempelen gebruiken

Veel industrieën gebruiken stempelen voor sommige elementen van hun gereedschappen of onderdelen.

• Automobiel: Door het stempelen van heet metaal zijn autodaken lichtgewicht en bestand tegen pletten bij kantelongevallen. Veel andere OEM- en aftermarket-onderdelen gebruiken ook stempels voor hun productie.
• Elektronica: De kleinste metalen onderdelen in de elektronica zijn mogelijk begonnen als metaal dat in een microprecisie-stempel werd gevoerd.
• Lucht- en ruimtevaart: Met precisiestempelen kunnen motoronderdelen en vliegtuigonderdelen in grote hoeveelheden worden gemaakt.
• Huisinrichting en apparaten: Massamarktmeubels en consumentenapparatuur kunnen metalen onderdelen hebben die door een metaalbewerker zijn gestempeld.

Belang van het werken met een hoogwaardige partner voor het stempelen van plaatwerk

Het stempelproces vereist een hoge mate van kennis over metaal, hoe het werkt en hoe ermee te werken. Het type metaal en het gewenste resultaat zijn beide van grote invloed op hoe een metaalstempelbedrijf een project zal benaderen. Om uw doelen te bereiken, is het hebben van de juiste apparatuur van cruciaal belang. Ervaren stempelbedrijven hebben zowel de hardware als het gekwalificeerd personeel om de klus te klaren die u nodig hebt.

Sommige projecten vereisen bijvoorbeeld hot stamping omdat het voltooide onderdeel extra sterkte moet hebben. Een hoogwaardig metaalstempelbedrijf weet wanneer dit proces moet worden gebruikt en wanneer een andere vorm van stempelen moet worden gekozen. Voor sommige projecten zijn procedures nodig die verder gaan dan alleen stempelen. Deze en eenvoudigere stempelorders vereisen beide een bedrijf dat u een alles-in-één bron voor productie kan bieden.

Bij Fairlawn Tool, Inc. bieden we kant-en-klare oplossingen en zijn we ISO 9001:2015 gecertificeerd. Onze certificering toont onze voortdurende toewijding aan kwaliteit. We ondergaan regelmatig beoordelingen van onze diensten om onze certificering te behouden. Met deze internationale ondersteuning van onze diensten kunt u ons uw projecten toevertrouwen.

Uw single-source oplossing voor het stempelen van metaal

Als u geïnteresseerd bent in metalen stempelonderdelen, kan Fairlawn Tool u helpen. We hebben jarenlange expertise in alle soorten metaalbewerking, inclusief stempelen. U kunt op ons vertrouwen om u snel en tegen een prijs die past bij uw budget, de hoogwaardige onderdelen te leveren die u nodig hebt. Onze diensten omvatten hot stamping, cold stamping, buisbuigen, CNC revolverponsen, geautomatiseerd lassen en meer. Wij zijn uw one-stop-shop voor al uw metaalbewerkingsbehoeften.

Voor meer informatie over hot stamping en hoe het uw bedrijf ten goede kan komen of hoe Fairlawn Tool u kan helpen met uw metaalbewerkingsbehoeften, bel ons op 410-374-1100 of neem vandaag nog online contact met ons op.