• NL

log in

 Bij Tosec kunt u terecht voor plaat op maat, zowel staal, aluminium, RVS of ander metaal hebben wij ruim op voorraad. 

 

 

Voor het vormen van rechthoekige producten is knippen de snelste en goedkoopste scheidingstechniek. Omdat Tosec de meest gangbare materiaalsoorten direkt voor de schaar heeft opgeslagen, durven wij extreem korte levertijden te garanderen.

Heeft u vandaag geknipte plaat nodig? Neem contact op met Tosec! 

Bereik van het knippen
3000mm breed X 16mm dik in S355

Materialen
Materiaalsoorten die zich goed laten knippen zijn S235, S275,S355, alle aluminiumlegeringen, RVS (304,316,321,420), Mangaanstaal (42MnV7). Geharde koolstofstalen en diverse handelsstaalsoorten laten zich minder goed knippen.

 

Metaalbewerking

Machinebouw

Contact

Hoofdpagina

 

Knippen is een bewerkingstechniek waar het materiaal mechanisch gescheiden wordt. Dit gebeurt met twee grote schaarmessen. Het bovenmes beweegt ten opzichte van het ondermes, dat vast opgesteld staat. Knippen is een spaanloze bewerking die berust op een deformatieproces. Deze deformatie vindt plaats in een smalle zone rondom de snijmessen. Het proces begint met elastische vervorming, gevold door plastische vervorming en eindigt in een breuk. 

Tijdens het knipproces zijn er een aantal parameters van belang met het oog op de kwaliteit.

In de eerste plaats is dit de snijspleet u (zie de figuur hiernaast).
De snijspleet is de belangrijkste factor die de vorm en de kwaliteit van de gesneden rand bepaald. Om de verschillende plaatdiktes en materialen te kunnen knippen is de snijspleet instelbaar. De gebruikelijke snijspleet varieert tussen de 2% en 10% van de plaatdikte. Globaal geldt er dat een te kleine snijspleet leidt tot grotere knipkrachten en hogere gereedschapslijtage. In het ergste geval kan dit laatste leiden tot gereedschapsbreuk. Een te grote snijspleet leidt daarentegen tot de afname van de snijrandkwaliteit. Tevens kan een te grote snijspleet leiden tot gereedschapbreuk van het mes.

Een tweede aspect dat van belang is bij het knippen is de kniphoek (zie figuur).
Dit is de hoek die het bovenste mes heeft ten opzichte van het onderste mes. Deze dient ervoor de benodigde knipkracht te reduceren. Hoe groter de snijhoek, hoe lager de knipkracht. Een te grote kniphoek is echter ook niet optimaal, daar de plaat dan weggeduwd wordt. De ideale kniphoek is ongeveer rond de 12^o. Een ander nadeel van de grotere kniphoek is een grotere schaarslag wat leidt tot een langere bewerkingstijd

De combinatie van snijspleet en kniphoek zorgen ervoor dat er tijdens het knipproces een koppel op de plaat wordt uitgeoefend waardoor de plaat wil gaan kantelen. Om het kantelen tegen te gaan is het van belang de plaat zo dicht mogelijk aan de kniplijn stevig aan te drukken. Dit aandrukken gebeurt door een aantal stempels die het materiaal klemt op de tafel.

 

Knipeigenschappen

 

 

Kwaliteit van de kniprand
Het geknipte oppervlak bestaat voor een deel uit een gladgeknipt oppervlak en voor de rest uit breuk. Op het geknipte oppervlak kunnen de volgende gebieden worden onderscheiden:

1 = Afronding van de plaat
2 = Afschuifzone (glad oppervlak)
3 = Breukzone
4 = Braam

  

De afronding van de plaat heeft een diepte tussen de 0.1 en 0.5, afhankelijk van de plaatdikte. Toenemende plaatdikte geeft een grotere afronding.De afschuifzone beslaat ongeveer 30% van de plaatdikte en wordt minder bij brosser materiaal. De breukzone bestrijkt ongeveer 60% van de plaatdikte en neemt toe bij brosser materiaal. De braam is qua afmeting gelijk aan de afronding.

 

 

De snijspleet heeft een grote invloed op de kwaliteit van de kniprand. De verdeling zoals hierboven weergegeven geldt alleen voor een correct ingestelde snijspleet. Is de snijspleet te groot, dan worden de randen vrijwel altijd ruwer. Dit komt mede omdat bij een toenemende snijspleet de verhoudingen van de verschillende zondes niet meer overeenkomen met die uit de figuur. Doordat de rand méér om moet buigen, wordt de afronding bovenaan de plaat groter, met als gevolg dat de braam onderaan ook groter wordt. Wordt de snijspleet nog groter, dan ontstaat de situatie waarin er geen sprake meer is van een schuifspanning maar van een trekspanning. Ook dit is niet bevorderlijk voor de kwaliteit van de kniprand. Bij een kleinere snijspleet dan gebruikelijk dan wordt de afschuifzone groter, en het oppervlak dus gladder. Hier staat echter recht tegenover dat de gereedschapslijtage dusdanig toeneemt dat dit niet acceptabel is. Een goedgekozen snijspleet is dus van groot belang voor zowel het product als het proces.

Het materiaal
De materiaalkeuze is een belangrijke factor bij het knippen. Aluminium heeft andere parameters dan RVS, en RVS weer andere dan S235. Het is niet mogelijk een gedetailleerd overzicht te geven met wat mogelijk is bij het knippen en wat niet, maar er kunnen wel een aantal richtlijnen gegeven worden. Zoals verwacht mag worden is bij knippen de afschuiving en de ductiliteit (de mate waarin het materiaal vervorming toelaat) van groot belang. Een grotere ductiliteit leidt tot een grotere braam en ook de verhouding tussen het gladde oppervlak en het breukvlak neemt toe. Is er sprake van een hoge (schuif)rek dan duurt het langer voor de breuk optreedt en zal de afschuifzone groter zijn. Tenslotte bestaat de kans dat bij brosse materialen kleine scheurtjes ontstaan in de kniprand. Deze kunnen in latere stadia leiden tot (kwaliteits)problemen.

Geometrie (beperkingen)
Een belangrijke, maar voor de hand liggende beperking bij het knippen is de geometrie. Deze moet altijd uit rechtlijnige lijnen bestaan. Hoeken kunnen wel geknipt worden, maar uithoeken daarentegen is weer niet mogelijk. Deze kniplijnen mogen dus op geen enkele manier in de eigen geometrie lopen.

Vervorming
Tijdens het knippen worden er diverse krachten en koppels op de plaat uigeoefend. Deze kunnen leiden tot ongewenste vervorming van de plaat. Het is voor de constructeur nuttig om te weten hoe deze ontstaan en verminderd kunnen worden. De vervorming van het product wordt voor het grootste deel beïnvloed door de snijspleet en de kniphoek. Om dat de kniphoek bij de machine vast is, is het onmogelijk om deze problemen te ondervangen door aanpassing hierop. Een aantal optredende problemen en oplossingen zullen op de volgende pagina behandeld worden.

Buiging
Omdat het mes onder een hoek snijdt, wordt de plaat niet in één keer geknipt. Hierdoor is dus op het startpunt de plaat al geheel doorgeknipt, terwijl er een gedeelte van de plaat nog geknipt moet worden. Hierdoor ontstaat buiging. Hoe kleiner de kniphoek, hoe kleiner de buiging.

Voor buiging na het knippen geldt dezelfde norm als bij richtwerk. Dit houdt in dat indien de buiging groter is dan 2 mm/m het materiaal gericht moet worden. Als dit het geval is, dan maakt het deze relatief goedkope bewerking dus minder aantrekkelijk. Vaak kan dit echter nog wel ondervangen worden.

Torsie
Torsie, of wringing is een gevolg van de kniphoek van de schaar. Omdat er altijd onder een hoek geknipt wordt is het niet mogelijk om dit te voorkomen. Ook hier geldt eenzelfde norm als bij buiging. Dit houdt in dat de afwijking groter dan 2 mm/m of 2 ^o/m richtwerk is. Om de kostprijs zo laag mogelijk te houden, maar de kwaliteit wel te kunnen waarborgen zal hierbij rekening gehouden worden met de volgende punten.

 

De vervolgbewerking, idem als bij buiging is van groot belang. De stripbreedte heeft bij torsie de grootste invloed. Des te breder de strip, des te kleiner de torsie vorming. Een vuistregel is hier helaas niet voor.

 

 

Sabelvorming
Sabelvorming is een ronding waarbij het effect optreed zoals hiernaast geschetst. Bij de bovenste plaat is er sprake van sabelvorming, terwijl dit niet het geval is voor de onderste plaat.Dit type vervorming is vooral bij lasproducten erg kwalijk, immers de zijde van de plaat sluit niet meer aan.

 

Tosec heeft het knippen dermate in de grip, dat sabelvorming nauwelijks optreedt.

 

 

Factoren die invloed hebben op de kosten

 

Knippen is een relatief goedkoop proces. Hieraan zitten natuurlijk enkele kostenbeïnvloedende factoren. Deze zullen per stuk behandeld worden.

Kniplengte
Door het schuinstaande bovenmes is de slag die het mes moet maken groter bij lange producten. De invloed hiervan is bij het knippen van kleine series gering, maar bij grote series is hier een aanzienlijke tijdwinst te behalen. Onderdelen worden meestal uit standaardplaten gehaald. Dit betekent veelal dat er eerst stroken worden geknipt en dat uit de stroken de vierkante delen worden geknipt. Vervolgens pas de afschuiningen. De eerste twee stappen houden in dat de producten van achter de machine naar voren gehaald moeten worden. Bij het aanbrengen van de afschuiningen blijft het onderdeel in handen van de machinebediener.

Nesten
Uiteraard speelt het nesten, ook bij knippen, een belangrijke rol. Ten eerste natuurlijk omdat nesten leidt tot minder afval (en daardoor een lagere kostprijs). Hiernaast geldt echter ook het aspect van het aantal knipbewerkingen. Als de onderdelen zo te nesten zijn, dat ze alleen van elkaar gescheiden zijn door een kniplijn, dan valt iedere knipbewerking toe te kennen aan twee onderdelen. Hiermee is het aantal knipbewerkingen aanzienlijk te reduceren.

Nabewerking
Voor sommige toepassingen is het wenselijk de braam (die tijdens het knippen ontstaat) achteraf te verwijderen. Het kan ook wenselijk de torsie of de buiging uit de platen te halen door middel van richten of walsen.

Afmetingen
Bij onderdelen met grote afmetingen neemt het correct positioneren van de plaat meestal meer tijd in beslag dan het knipproces zelf. Grotere platen zijn vaak moeilijker handelbaar, en moeten vaak met de kraan worden opgepakt. Ook dit verhoogt de productietijd.