Wat is plaatponsen? Een gedetailleerde gids

Ponsen van plaatstaal

Panelen, behuizingen en beugels hebben vaak gaten, sleuven en herhaalde openingen nodig. Deze kunnen worden gemaakt door te ponsen, te lasersnijden of op andere manieren. Voor een componentaanvraag kunt u onze website raadplegen. plaatwerk ponsen diensten en de eisen voor het eindproduct vaststellen.

Bij metaalponsen wordt een metalen perspons met een profiel dat qua vorm en grootte vergelijkbaar is met het gat, tegen het plaatmateriaal tegen het matrijsgereedschap gedrukt. Vervolgens snijden de randen van de pons het materiaal door middel van schuifkracht. 

Dit artikel bespreekt het metaalponsproces, de voor- en nadelen, toepassingen en veelvoorkomende fouten die u moet vermijden. Tot slot vergelijken we ponsen met stansen, stansen en lasersnijden. 

Wat wordt bedoeld met plaatmetaal ponsen? 

metaalponsproces

Bij ponsen worden gaten, sleuven en andere openingen gemaakt door plaatwerk te bewerken met speciaal gereedschap. Lamellen en reliëfs zijn vormbewerkingen die geschikt gereedschap en machinecapaciteit vereisen; ze zijn niet inherent aan gewoon ponsen.

Een pons met een identiek profiel als de vorm van het gat slaat het plaatwerk tegen de matrijs. De impact van de ponskantschaar op het materiaal veroorzaakt gaten, waardoor er schroot achterblijft.   

Zacht staal, roestvrij staal, aluminium, messing en koper zijn materiaalfamilies die beoordeeld moeten worden. De exacte kwaliteit, dikte, gatgrootte, gereedschapsgeleiding en machinecapaciteit bepalen de haalbaarheid; er geldt geen algemene maximale dikte.

Soorten apparatuur die worden gebruikt voor het ponsen van plaatwerk 

Soorten ponspersen

Ponspersen zijn de belangrijkste uitrusting voor gatenponsen in plaatwerk, die de pons- en matrijzensets bevatten om de bewerkingen uit te voeren en de snijprofielen van gaten te vormen. Dit zijn hydraulische of mechanische persen die worden aangestuurd door een elektronische eenheid. 

Het vereist ook gereedschapshouders, plaatsteunen, klemmen, ontbraamsystemen en schrootverwijderingsmechanismen. Elk gereedschap en elk afzonderlijk systeem is essentieel voor een nauwkeurig en efficiënt metaalponsstation.

Laten we dieper ingaan op de drie soorten ponspersen: handmatige, CNC- en nokkenponsen. 

Handmatige ponspers 

De handmatige ponsmachines worden handmatig bediend door een mechanische hendel die de handkracht omzet in een krachtige ponsbeweging, waarbij de plaat tegen de bijpassende matrijs wordt geschoven. Vervolgens herpositioneert de mechanische verbinding zelf de pons na de slag.  

Hoewel handpersen niet geschikt zijn voor zware projecten en projecten met grote volumes, bieden ze meer flexibiliteit en maatwerk. 

CNC-ponsmachines 

Dit zijn ponsmachines met geïntegreerde computer numerieke besturing (CNC), waarbij computerinstructies de beweging en positionering van de ponskoppen, de slagdiepte, de invoersnelheid van de metalen platen en de ponsvolgorde regelen. Bovendien coördineert CNC ook met andere metaalbewerkingen om het proces te stroomlijnen. 

Stud-aangedreven persen 

Dit type ponspers maakt gebruik van een schroefcilinder of een schroefsysteem waarmee geleidelijke druk op de ponscilinder kan worden uitgeoefend om gaten te maken. Deze pers is minder gebruikelijk en geschikt voor handmatig ponsen op dikkere platen. 

Hoe werkt het ponsproces?

bewerking van metaalponsen 

Het eenvoudige werkmechanisme bestaat uit het mechanisch of hydraulisch indrukken en ponsen van de pons, waarvan het profiel identiek is aan de vorm en grootte van het gat. Dit proces wordt uitgevoerd door middel van ponsen en ponsen. Hiervoor zijn echter een aantal afzonderlijke stappen nodig, waaronder het ontwerp van het onderdeel, het gebruik van de matrijs en pons, het instellen van de machine, het inslaan van de pons, het ontbramen en de eindinspectie. 

De onderstaande lijst geeft de stappen weer die betrokken zijn bij het ponsproces van plaatmetaal. 

• Ontwerp & Programmering: Maak eerst een 2D/3D-ontwerp van onderdelen met geponste gaten, inclusief afmetingen en toleranties. Genereer vervolgens een CNC-programmabestand als u CNC-ponsmachines gebruikt. 

• Materiaalkeuze: Selecteer een geschikt materiaal en bepaal de juiste plaatdikte voor uw toepassingen. 

• Matrijzen- en ponsgereedschappen: Als u speciale matrijzen en ponsen nodig hebt, ontwerp en vervaardig ze dan met behulp van CNC, gieten, EDM of een andere geschikte methode. Anders selecteert u het type en de maat van het ponsgereedschap. 

• Machine-instelling: Het omvat het instellen van de invoer, het klemmen van de matrijs, het positioneren van de pons en het uploaden van het CNC-programmabestand naar de machine. Daarnaast stelt u de ponssnelheid, de wachttijd en de ponsvolgorde in. 

• Punch Striking: Nadat u alles hebt ingesteld, start u het programma. De ponsen slaan dan op het vel volgens de vooraf ingestelde snelheid en volgorde. 

• Ontbramen: Nadat de pons het materiaal heeft geknipt en gaten heeft gemaakt, zijn de randen mogelijk niet glad en schoon. Daarom moeten ze worden ontbraamd. 

• Inspectie en kwaliteitscontrole: Controleer de onderdelen op eventuele oppervlaktedefecten. Controleer vervolgens de maatnauwkeurigheid en kwaliteit door middel van metingen en testen. 

Ponsbewerkingen op basis van geometrie

Op basis van de specifieke metaalvormbewerkingen die bij ponsen worden gebruikt, kan het in verschillende typen worden onderverdeeld, zoals inkepen, sleuven maken, doorboren, lansen, reliëfdrukken en stansen. 

De onderstaande tabel geeft een overzicht van de meest voorkomende soorten ponsbewerkingen bij plaatwerk.

Ponsmethoden (per productieproces)

Er zijn verschillende soorten stansbewerkingen die veel worden gebruikt in de maakindustrie. Elke bewerking biedt unieke voordelen en is geschikt voor specifieke toepassingen.

A. Enkelvoudig ponsen

Enkelvoudig ponsen, ook wel single-hit ponsen genoemd, omvat het gebruik van een enkele pons en matrijs om een ​​gat of vorm in het metaal te creëren. Deze bewerking wordt vaak gebruikt voor eenvoudige vormen of ontwerpen en is ideaal voor productieruns met een laag volume. Enkelvoudig ponsen wordt vaak gebruikt voor prototypes of op maat gemaakte onderdelen, omdat het minimale instellingen vereist en snel resultaten kan opleveren.

B. Meerdere ponsen

Meervoudig ponsen, ook wel groepsponsen of multi-hit ponsen genoemd, omvat het gebruik van meerdere ponsen en matrijzen die in een vast patroon zijn gerangschikt om tegelijkertijd meerdere gaten of vormen in het metaal te creëren. Deze bewerking wordt vaak gebruikt voor productieruns met een groter volume, omdat meerdere onderdelen in één bewerking kunnen worden geproduceerd. Meervoudig ponsen is ideaal voor onderdelen met repetitieve patronen of ontwerpen, omdat het de efficiëntie kan verhogen en de productietijd kan verkorten.

C. Clusterponsen

Clusterponsen is een variatie op meervoudig ponsen, waarbij meerdere ponsen en matrijzen in een dicht patroon zijn gerangschikt om complexe vormen of ontwerpen te creëren. Deze bewerking wordt gebruikt voor onderdelen die ingewikkelde geometrieën of nauwe toleranties vereisen, omdat het zeer nauwkeurige resultaten kan opleveren. Clusterponsen wordt vaak gebruikt voor toepassingen zoals elektrische connectoren, beugels of fittingen, waarbij precisie van cruciaal belang is.

D. Progressief ponsen

Progressief ponsen, ook wel progressief stempelen of progressief stansen genoemd, omvat het gebruik van een reeks ponsen en matrijzen die in een specifieke volgorde zijn gerangschikt om meerdere bewerkingen op het metaal in één enkele doorgang uit te voeren. Het metaal wordt door de machine gevoerd, waarbij elk station een specifieke bewerking uitvoert, zoals ponsen, buigen of vormen. Deze operatie is ideaal voor grote productieruns, omdat het onderdelen kan produceren met een hoge mate van nauwkeurigheid en efficiëntie.

e. Knabbelen

Knabbelen Nibbling is een gespecialiseerde ponsmethode waarbij een reeks kleine, overlappende ponsbewegingen wordt gebruikt om geleidelijk een contour te creëren. In tegenstelling tot ponsen met één slag, waarbij een specifieke matrijsvorm wordt gebruikt, volgt nibbling een geprogrammeerd gereedschapspad, waardoor complexe of onregelmatige geometrieën kunnen worden gevormd zonder speciaal gereedschap.

Deze methode wordt veel gebruikt in CNC-ponsmachines en is met name geschikt voor kleine series, prototyping en onderdelen met niet-standaard vormen.

Hoeveel kost CNC-ponsen? 

De kosten voor ponsen zijn afhankelijk van de beschikbaarheid van gereedschap, het aantal slagen, het plaatmateriaalgebruik, de insteltijd en de nabewerking. Vergelijk de offerte voor het eindproduct bij de beoogde aantallen in plaats van ervan uit te gaan dat ponsen altijd goedkoper is dan laser- of waterstraalsnijden.

De exacte hoeveelheid voor het ponsen van metaal hangt af van verschillende factoren, zoals het soort materiaal, de matrijs en het gereedschap, de gewenste toleranties, de afwerkingsvereisten en de doorlooptijd. 

Wilt u de exacte kosten weten, upload dan uw ontwerp en krijgen een offerte met een duidelijke kostenspecificatie. 

Strategieën en praktijken om fouten bij het ponsen van metaal te voorkomen 

Hoewel ponsen eenvoudig klinkt, zijn er verschillende strategieën nodig om fouten te voorkomen, zoals vreten van het materiaal, bramen aan de randen en vervorming. 

Hieronder staan ​​de vijf ponsstrategieën die gebaseerd zijn op praktijken in de industrie. 

Vermijd hitteopbouw 

Plastische vervorming tijdens het ponsen kan het materiaal verharden, terwijl wrijving en herhaaldelijk gebruik gereedschap kunnen verhitten en bijdragen aan vreten. Controleer de smering, de staat van het gereedschap, de speling en de ponsvolgorde; werkverharding wordt niet alleen veroorzaakt door warmteontwikkeling.

Gebruik lasersnijden voor kleine gaten

De haalbaarheid van kleine gaten hangt af van de gatdiameter ten opzichte van de plaatdikte, de materiaalsterkte en de gereedschapsgeleiding. Vergelijk ponsen met lasersnijden of boren voor het daadwerkelijke onderdeel; een vuistregel voor de verhouding tussen straal en dikte is niet voldoende om het juiste proces te kiezen.

Ontbraam de randen na het ponsen 

De geponste gaten kunnen ontbramen bevatten, veroorzaakt door de snelle slag van de ponsranden. Ontbramen is daarom essentieel voor het behoud van maatvastheid, veiligheid en esthetiek. Veelgebruikte ontbraamtechnieken zijn zandstralen, elektrolytisch polijsten en parelstralen. 

Bepaal het vermogen van de metaalponsmachine

Schat de ponskracht in op basis van de snijomtrek, de dikte en de schuifsterkte van het materiaal. Bij de perskeuze moet ook rekening worden gehouden met de afstripkracht, de staat van het gereedschap, de gereedschapsgeometrie en de richtlijnen van de machineleverancier; kracht en vermogen zijn verschillende grootheden.

Hier is de formule om de ponskracht te berekenen. 

Een eerste schatting is F = L × t × τ, waarbij L de snijomtrek is, t de plaatdikte en τ de schuifsterkte van het materiaal. Gebruik consistente eenheden en controleer de schatting aan de hand van de eisen van het gereedschap en de pers.

Werk samen met een deskundige fabrikant 

Voor afgewerkte plaatwerkonderdelen dient u de tekening, het materiaal, de dikte, de hoeveelheid en de acceptatie-eisen te sturen voor een beoordeling van de matrijs en de productieroute. Ga er niet van uit dat een aanvraag voor onderdelenlevering ook de verkoop of levering van stempels en matrijzen omvat.

Industriële toepassingen van plaatmetaalponsen 

Metalen ponsonderdelen 

Het gebruik van metaalponsmethoden zijn wijdverbreid, van eenvoudig architectonisch metaalwerk tot fabricage van elektrische behuizingen en de productie van auto-onderdelen. Vaak wordt het gecombineerd met andere plaatbewerkingen, zoals buigen, lasersnijden en plaatmetaal snijden, om complete onderdelen te vormen.

Laten we naar de toepassingen van plaatmetaalponsen in de elektrotechnische, automobiel-, lucht- en ruimtevaart-, architectuur- en huishoudelijke apparatenindustrie.

Elektrische industrie 

Ponsen wordt gebruikt om herhaalbare gaten in elektrische behuizingen te maken voor ventilatie, kabelaansluitingen en montagebeugels. Denk bijvoorbeeld aan geperforeerde panelen, ventilatieroosters, uitsparingen voor connectoren en paneelbeugels. 

Automotive Industry 

Verschillende vormen van nauwkeurige gaten zijn nodig in diverse auto-onderdelen van plaatstaal. Metaalponsen maakt het mogelijk om nauwkeurig gaten te maken met een uitstekende herhaalbaarheid in diverse auto-onderdelen. Bijvoorbeeld beugels van stoelframes, perforaties van hitteschilden, binnenpanelen van carrosserieën, gaten voor clips en klinknagels, enz. 

Architectuur Industrie

Precieze gaten, uitsparingen en lamellen in diverse architectonische objecten worden gemaakt met behulp van metaalponsbewerkingen. Denk bijvoorbeeld aan geperforeerde gevelpanelen, akoestische panelen, bekledingen en esthetische onderdelen. 

Huishoudelijke apparaten 

In de huishoudelijke apparatenindustrie wordt plaatmetaalponsen gebruikt om nauwkeurige openingen en montageonderdelen te maken in consumentenapparatuur die veel wordt gebruikt. Denk bijvoorbeeld aan ventilatiesleuven, montagebeugels, roosters, scharnieren, enzovoort. 

Voordelen van plaatwerk ponsen 

 Hieronder worden de voordelen van metaalponsen bij plaatbewerking weergegeven: 

• Hoge productiesnelheid: CNC-systemen automatiseren de ponsbeweging, de toevoer en het ponsproces, waardoor de ponssnelheid wordt verbeterd. 
• Maatnauwkeurigheid: De haalbare gatgrootte en -locatie zijn afhankelijk van het materiaal, het gereedschap, de speling, het patroon en de overeengekomen inspectievoorwaarden.
• herhaalbaarheid: Dankzij automatisering is de herhaalbaarheid van het ponsen van plaatwerk groot. 
• Kosten-baten: Hoewel de gereedschappen een aanzienlijke initiële investering met zich meebrengen, is CNC-stansen kosteneffectief voor middelgrote tot grote productievolumes. 
• Materiaalkeuze: Controleer de exacte plaatkwaliteit, dikte, sterkte en afwerking aan de hand van de geometrie van het onderdeel en de beschikbare gereedschappen.

Nadelen van het ponsen van plaatwerk

 De onderstaande lijst geeft de nadelen van metaalponsen bij plaatbewerking weer: 

• Functiebereik: Gewoon ponsen creëert openingen. Lamellen, reliëf of geëxtrudeerde gaten vereisen compatibele vormgereedschappen en een geschikte machine; de ​​beschikbaarheid hiervan moet worden bevestigd.
• Investering in gereedschap: Bestaand gereedschap is mogelijk geschikt voor sommige vormen; maatwerk en proefproductie brengen extra kosten met zich mee. Vergelijk de werkelijke kosten bij de gevraagde aantallen.
• Materiële verspilling: Het levert relatief meer afval op dan andere methoden; hoe groter het gat, hoe meer materiaalverspilling. Maar afval kan worden gerecycled. 
• Bezorgdheid over de veiligheid: Bij het ponsproces zijn strenge veiligheidsmaatregelen nodig, zowel voor de operators als voor de werkruimte. 

Metaalponsen versus stansen 

Het belangrijkste verschil tussen ponsen en stansen is dat het uitgestanste profiel (blank) het gewenste onderdeel is bij stansen, terwijl het bij stansen als afval wordt beschouwd. Een pons is ontworpen met een profiel gebaseerd op de grootte en geometrie van het benodigde onderdeel, dat de metalen plaat tegen de stansmatrijs slaat en door het materiaal snijdt. 

De onderstaande tabel geeft een korte vergelijking tussen ponsen en stansen: 

Metaalponsen versus lasersnijden 

Het lasersnijproces maakt gebruik van een zeer geconcentreerde laserstraal die nauwkeurig op de plaat valt en het materiaal smelt, waardoor gaten en andere kenmerken ontstaan. CNC-systemen regelen de beweging van de laserkop. 

Lasersnijden Het biedt programmeerbare contourflexibiliteit zonder een speciaal daarvoor bestemde snijmal. Randcondities, thermische effecten, materiaal, geometrie en aantallen moeten nog worden beoordeeld; er is geen universele tolerantie of kostenvoordeel.

Metaalponsen versus stampen 

Ponsen versus lasersnijden

Ponsen is een onderdeel van stansen. Het wordt gecombineerd met verschillende andere metaalvormingsmethoden om complexe plaatmetalen onderdelen te produceren. 

Wat is stansen? Het is een vormproces van plaatwerk dat ponsen, snijden, buigen, dieptrekken en andere bewerkingen omvat. Ponsen daarentegen richt zich alleen op het maken van gaten en het maken van openingen. 

Laten we eens kijken naar de vergelijkende tabel van ponsen versus stempelen hieronder

Opsommen 

Hoewel het eenvoudig klinkt, is metaalponsen een veelzijdige bewerking in de plaatbewerking. Het kent uitgebreide toepassingen in diverse industrieën voor het creëren van nauwkeurige gaten, uitsparingen, sleuven, perforaties en andere soortgelijke elementen. Het ponsproces biedt dan ook herhaalbaarheid, hoge snelheid en kostenvoordelen bij grootschalige productieprojecten. 

Bovendien moet u ervoor zorgen dat u het juiste type stanspers gebruikt, het juiste gereedschap gebruikt en het proces zorgvuldig uitvoert om resultaten van hoge kwaliteit te behalen. 

Voor meer informatie, contact en praat met een ingenieur. 

Veelgestelde vragen

Wat is ponsen in plaatwerk? 

Ponsen is een productieproces voor metalen onderdelen waarbij een pons door plaatmateriaal in een matrijs wordt geperst om gaten of vormen te maken.

Welke verschillende soorten plaatponsen zijn er? 

De meest voorkomende typen plaatponsen zijn onder andere de vlakke pons, de knock-out pons, de trekpons, de samengestelde pons en de progressieve pons.