Plaatuitslag berekenen van zetwerk

Tijdens het buigen van de plaat vind er een verandering in het materiaal plaats. Op de plek van de buiging, aan de binnenkant van de plaat wordt het materiaal samengedrukt. Tegelijkertijd wordt de plaat aan de buitenzijde uitgerekt. Het rekken en stuiken gaat niet gelijk op. (Meer hierover in het artikel over de minimale buigradius). Het materiaal rekt verder uit dan dat het ingedrukt kan worden. Hierdoor trekt de neutrale lijn weg van het midden van de plaat naar de binnenzijde van de zetting. Waar precies deze lijn komt te liggen is bepalend voor de totale lengte van het profiel. Dit wordt ook wel de plaatuitslag genoemd.

Plaatuitslag

Een plaatuitslag is de uitbeelding van een profiel in het platte vlak. De maten dienen precies overeen te komen met het 3D-profiel. Door de plastische vervorming (zie spanning rekdiagram) zijn deze maten in werkelijkheid niet precies hetzelfde. Daarom wordt aan de hand van formules de plaatuitslag uitgerekend om op de juiste waardes uit te komen. Zo voldoet het profiel precies aan de gestelde eisen. De plaatuitslag kan handmatig berekend worden, maar bijna alle CAD-software rekenen automatisch de plaatuitslag uit.

De rekentools zijn met de grootste zorgvuldigheid samengesteld. Aan deze berekeningen kunnen geen rechten worden ontleend. Fouten in de berekeningen zijn voorbehouden.

Plaatuitslag

Bereken de plaatuitslag van verschillende profielsoorten

Belangrijk: De minimale buigradius verschilt sterk per plaatdikte en materiaalsoort. Deze calculator houdt geen rekening met de haalbaarheid van de buigradius. Hoewel zorgvuldig uitgevoerd kan de theoretische waarde verschillen van de praktijkwaarde. Zie ook: minimale buigradius.

tip!

Tosec levert 16 bewerkingen onder één dak, waaronder snijden, zetten, frezen en lassen van staal, RVS en aluminium. Bekijk hier onze bewerkingen

Formule uitslag plaatwerk berekenen

De uitslagberekening is bij kanten essentieel om de juiste maatvoering te realiseren. Deze maatvoering berekenen is geen eenvoudige opgave. Bij het berekenen van de uitslag wordt in het kantgebied de lengte van de neutrale lijn genomen. De neutrale lijn is dat vlak, dat onder de buiging van de plaat geen rek ondergaat. Bij vlakke of licht gebogen plaat ligt de neutrale lijn precies op de helft van de plaatdikte. Ter plaatse van de buiging trekt de neutrale lijn weg van het midden naar het middelpunt van de buiging.

De mate waarin dit gebeurt hangt af van de verhouding binnenradius/plaatdikte (Ri/t) en wordt gekwantificeerd door de k-factor. De formule voor de k-factor – voor staal – is 0.65 + 0.5 * log(Ri/t). De k-factor is slechts bedoeld voor het bepalen van de neutrale lijn en houdt geen rekening met de haalbaarheid van de zetting, scheurvorming en de minimale buigradius. Wanneer al deze waarden in een tabel worden gezet, dan ontstaat een grafiek zoals in de onderstaande afbeelding te zien is.

De k-factor is slechts de eerste waarde. Om de uitslag van bijvoorbeeld een U-profiel of deksloven te berekenen zijn er nog een aantal stappen nodig. De formule voor deze berekening aan de hand van de volgende gegevens:

  • Plaatdikte (t): 15 mm
  • Radius hoek X (Ri X): 20 (90°)
  • Radius hoek Y (Ri Y): 20 (90°)
  • Lengte A (LA): 161
  • Lengte B (LB): 1000
  • Lengte C (LC): 161

De uitslag van een plaatdeel is te bepalen met de volgende formule.

(LA – Ri X – t) + (PI * ( (Ri X + 0.5 * t * k-factor)/(Ri X graden/360) ) )

Waarin de K-factor is:

0.65 + 0.5 * log(Ri/t)

Wanneer aan een plaatdeel twee zettingen zitten (lengte B in een U-profiel) moeten zowel de linker als de rechterhoek meegenomen worden in de berekening. (PI * ( (Ri X + 0.5 * t * k-factor)/(Ri X graden/360) ) ) voor elke hoek

Uitleg formule

Ten eerste wordt de maat van de “rechte” plaatdelen berekend. Hier veranderd de neutrale lijn niet. Dit is wordt berekend aan de hand van de volgende formule: lengte – t – Ri oftewel: 161 – plaatdikte 15 – radius 20 = 126 voor lengte A en C en 1000 – radius 20 – plaatdikte 15 – radius 20 – plaatdikte 15 = 930 voor lengte B. Bij deze laatste wordt zowel de radius als de plaatdikte er 2x afgehaald, aan beide kanten zit een hoek en moet de plaatdikte nog verwijderd worden om aan een binnenmaat te komen.

De tweede stap is het berekenen van de “gebogen” plaatdelen. Gemakshalve wordt de formule even in vieren geknipt.

  1. Deel 1: Berekenen van de radius op de plaats van de buiging: Ri + 0.5 * t * k-factor oftewel: 20 + (0.5 * 15 = 7.5 * 0.72 = 5.4) = 25.4.
  2. Deel 2: Om van deze radius een ronde cirkel te maken moet deze waarde met PI vermenigvuldigd worden. Dat is 25.4 * 3.14 = 79.79
  3. Deel 3: Als laatste moet alleen dat deel van de cirkel gepakt worden dat ook daadwerkelijk gebogen is. In dit geval dus: 90° van 360° is 90/360 = 0.25.
  4. Deel 4: De uitkomst van deel 2: 79.79 moet met 0.25 vermenigvuldigd worden. Dat is 79.79 * 0.25 = 19.9 mm. Dit is de lengte van de buiging op de neutrale lijn.

De derde en laatste stap is om deze waarden bij elkaar op te tellen. lengte A + radius neutrale lijn X + lengte B + radius neutrale lijn hoek X + radius neutrale lijn hoek Y + lengte C + radius neutrale lijn hoek Y. Kortom: (126 + 19.9 = 145.9) + (930 + 19.9 + 19.9 = 969.9) + (126 + 19.9 = 145.9) = 1261.7. De plaatuitslag is in dit geval dus 1261.7

Plaatuitslag theorie vs. praktijk

De plaatuitslag is een theoretische waarde en hoeft niet altijd hetzelfde te zijn als de waardes die in de praktijk worden gemeten. Tosec maakt daarom gebruikt van een BOM-module (buigen op maat). Door het testen van verschillende materiaalsoorten in verschillende materiaaldiktes en met verschillende radii zijn uitgebreide tabellen met praktijkwaarden ontstaan. Door de uitslag af te lezen uit deze tabellen is Tosec in staat om altijd op de juiste profielafmeting uit te komen.