Top 5 metaalsnijprocessen in de moderne productie

Snijprocessen zijn vanaf het begin een integrale onderdeel van de productie-industrie, maar velen weten niet dat er verschillende methoden zijn om metaal te snij. Elk proces heeft zijn eigen mogelijkheden, beperkingen en kosten. Terwijl sommige methoden al teruggaan tot de midden-1800s, zijn anderen relatief nieuw. In dit artikel bespreken we de vijf processen die de productie-industrie in staat stellen om door metaal te snij.

#1 Spanvorming

Spanvorming is een metaalsnijproces dat mechanische middelen gebruikt zoals zagen, frezen, boren en draaien. Deze methode werd in de jaren 1950 ontwikkeld door Kivima en Franz. Dit snijproces wordt vaak beschreven met behulp van een driedimensionaal model dat breed bekend is in de werktuigbouw. Tijdens deze methoden wordt het materiaal geleidelijk van het werkstuk verwijderd in kleine 'spanten'. Onder de noemer spanvorming vallen verschillende bewerkingen die het proces gebruiken om overtollig materiaal te verwijderen. Hieronder volgt een overzicht van de belangrijkste.

Frezen

Een bewerking waarbij draaiende snijters materiaal wegnemen.

• Voordelen: multi-as capaciteiten en geschikt voor projecten op verschillende schaal.
• Nadelen: hoge prijs en vereist een hoogopgeleide operator.

Boren

Een bewerking waarbij een boor materiaal verwijdert door met hoge snelheid te draaien.

• Voordelen: scherpe randen aan de instapzijde.
• Nadelen: vormt graten en kan de mechanische eigenschappen van het materiaal veranderen door spanning.

Draaien

Een bewerking die een niet-draaiend snijmes gebruikt terwijl het werkstuk draait om overtollig materiaal 'weg te snijden'.

• Voordelen: kan handmatig of automatisch worden uitgevoerd en spanten zijn makkelijk te verzamelen.
• Nadelen: uitschuiving treedt vaak op, wat de afmetingen en ruwheid beïnvloedt.

#2 Scheren

Scheren, vaak aangeduid als matriceknippen, ontstaat in de midden-1800s toen men een manier zocht om leer te snijden voor de schoenindustrie. Tegenwoordig wordt het proces gebruikt voor diverse materialen en is het een manier om metaal te snijden zonder spanten of hitte. Dit proces gebruikt een bewegend mes dat tegen het vaste werkstuk duwt. Binnen het scheren zijn er verschillende bewerkingen; we belichten de twee meest populaire.

Prikken

Een bewerking die een prikpers gebruikt om een gereedschap door het grondmateriaal te duwen om een gat te maken en overtollig materiaal af te scheren.

• Voordelen: kosteneffectief voor eenvoudige sneden en snelle uitvoering.
• Nadelen: niet optimaal voor complexe sneden en gereedschapskosten kunnen snel oplopen.

Stansen

Een bewerking die metaal snijdt door een machine te gebruiken om het ongewenste materiaal te vervormen en verschillende vormen te creëren.

• Voordelen: hoge automatiseringsgraad en verlaging van sommige secundaire kosten.
• Nadelen: maatstansen brengen een hoge prijs met zich mee en wijzigingen kunnen tijdens de productie niet worden aangebracht.

#3 Affectieve materiaalverwijdering

Affectieve snijmethoden omvatten bewerkingen zoals slijpen, lapperen en waterstraalsnijden. Al deze methoden verwijderen overtollig materiaal door erosie. Deze bewerkingen zijn veel sneller dan warmteprocessen zoals EDM en laser, bieden betere randaqualiteit en leveren doorgaans kostenbesparing voor fabrikanten. Affectieve materiaalverwijdering wordt gecategoriseerd in verschillende bewerkingen:

Slijpen

Bij slijpbewerkingen wordt een slijpschijf gebruikt als primaire snijgereedschap. Binnen het slijpen zijn er nog specwaardere bewerkingen zoals diepslijpen, cyclisch slijpen en vlakken.

• Voordelen: zeer nauwkeurige afmetingen, gladde oppervlakken mogelijk en kan met lagere druk op het materiaal worden uitgevoerd.
• Nadelen: laat geen grote hoeveelheden materiaal verwijderen.

Lapperen

Bij lapperen worden twee oppervlakken tegen elkaar gewreven met een affectief materiaal ertussen. Deze beweging kan handmatig of met een machine worden uitgevoerd.

• Voordelen: kan strakke toleraties handhaven en uitstekend voor het creëren van uniform vlakke oppervlakken.
• Nadelen: langzaam snijproces en kosten kunnen snel oplopen, wat resulteert in een hogere prijs.

Waterstraalsnijden

Bij waterstraalsnijden gebruikt een grote machine een mengsel van hoogopgespoten water en een affectief granaat om door diverse materialen te snijden.

• Voordelen: koud snijproces, geen thermische schade/vervorming, uitzonderlijke randaqualiteit, geen afwerkingsprocessen vereist, grote verscheidenheid aan compatibele materialen en diktes, en extreem strakke toleraties haalbaar.
• Nadelen: matige prijs.

#4 Warmte

Metaalsnijden met warmte omvat bewerkingen zoals plasma- en lasersnijden. Beide processen gebruiken heet, hoogvermogen licht om overtollig materiaal weg te snijden. Lasersnijden (oorsprong jaren 1960) en plasmasnijden (ingeführd in 1957) zijn lang de bekendste methoden geweest. Ondanks de brede acceptatie creëren ze thermische schade, significante vervorming en vereisen afwerkingsprocessen.

Lasersnijden

Deze technologie gebruikt een laser om overtollig materiaal te verdampen en weg te snijden. Eerst voornamelijk in de productie gebruikt, nu in diverse sectoren.

• Voordelen: kan complexe sneden aan en hoge nauwkeurigheid.
• Nadelen: materiaalbeperkingen (type en dikte), randaafwerking vereist, hoge hitte-invoer.

Plasmasnijden

Een bewerking vergelijkbaar met lasersnijden, maar gebruikt een straal versnelde hete plasma om door elektrisch geleidende materialen te snijden.

• Voordelen: lage prijs, hoge snijsnelheden, gebruiksgemak.
• Nadelen: materiaalbeperkingen (type en dikte), randaafwerking vereist, hoge hitte-invoer.

#5 Electrochemisch

Electrochemische snijmethoden omvatten processen zoals elektriciteitsontladingsbewerking (EDM), etsen en electrochemische bewerking (ECM). Deze bewerkingen snijden door een elektrische en chemische reactie.

EDM

Een fabricageproces waarbij sneden worden gecreëerd door een elektrische lading (vonk). Daarom wordt EDM ook wel vonkenbewerking, vonkenerosie of draadbranden genoemd.

• Voordelen: kan strakke toleraties handhaven, uitstekend voor uniform vlakke oppervlakken.
• Nadelen: hoge hitte-invoer, enige thermische schade, en randaafwerking/afwerkingsprocessen zijn vaak nodig.

Met zoveel beschikbare processen en bewerkingen hebben fabrikanten een overvloed aan opties voor het snijden van metaal. Hoewel elk zijn voor- en nadelen heeft, bestaat er geen eentje die bij alles past. Professionals kiezen de bewerking na grondig onderzoek van het project.

Welk proces past bij uw volgende project? Voor alle offerteaanvragen voor waterstraalsnijden, bezoek onze offerteaanvraagpagina.