Ponsen van metaal
Contour is een toonaangevend bedrijf op het gebied van plaatwerk en beschikt over twee moderne Trumpf TM7000 ponslaser combinatiemachines. Deze machines kunnen zowel ponsen als lasersnijden.
Deze geavanceerde machines zijn gekoppeld aan een volautomatisch magazijn (FMS lijn) en zijn in staat om onbemand te produceren. In dit artikel zullen we de toepassingen, het technische principe, de voordelen en nadelen van plaatwerk ponsen bespreken.
We zullen ook de criteria bespreken die bepalen wanneer ponsen of lasersnijden de juiste keuze is. Daarnaast leggen we uit wat ponsnibbelen is en welke extra mogelijkheden een ponslasermachine biedt, zoals doordrukkingen en vervormingen maken, schroefdraad tappen, ontbramen en kleine buigingen maken.
Ponsen op Trumpf ponslasercombinatie
Toepassingen ponsen
Ponsen is geschikt voor het produceren van onderdelen uit plaatwerk. Dat kunnen bijvoorbeeld componenten zijn voor de apparatenbouw, automotive-, elektronica- en bouwindustrie.
Met de ponsmachines van Contour kunnen materialen zoals roestvrij staal, aluminium, staal, Zincor en Sendzimir tot 8 millimeter moeiteloos en nauwkeurig worden voorzien van contouren, gaten, vervormingen en schroefdraad.
Deze ponslasermachine van Contour kunnen zowel ponsen, ponsnibbelen en lasersnijden. Zo kan de meest ideale combinatie van snijtechnieken worden gekozen voor ieder product.
Technische principe
Het technische principe van ponsen is eenvoudig en efficiënt. Tijdens het ponsproces wordt het plaatwerk tussen de stempel en het matrijs geplaatst. Vervolgens worden er met hoge druk vormen, gaten, contouren of doordrukkingen in het plaatwerk gedrukt.
Schematisch Werkingsprincipe Ponsen
In de onderstaande video zie je de ponsbewerking met closeups van de ponskop.
Ponsgereedschappen
Het ponsgereedschap bestaande uit stempel en matrijs, wordt met een bijpassende neerhouder in een gereedschapscassette geassembleerd. Tijdens het ponsen houdt de neerhouder het plaatwerk op zijn plaats terwijl de stempel terug uit het materiaal getrokken wordt.
Ponsgereedschap: stempel en matrijs
RTC Gereedschapscassette met neerhouder
De juiste cassettes voor de ingeplande werkorders worden vervolgens door de operator in het gereedschapwisselsysteem van de ponsmachine geplaatst.
Gereedschapswisselsysteem
Als de werkorder op de machine gestart wordt, dan haalt de machine automatisch de juiste gereedschapcassettes uit het gereedschapwisselsysteem. De machine plaatst deze cassettes in de klemmenstrook. Vanuit de klemmenstrook kunnen de cassettes direct uitgewisseld worden in de ponskop.
Op de onderstaande afbeelding zie je de klemmen waarmee de te ponsen plaat kan worden vastgeklemd, met daartussen de gereedschapcasettes voor de te ponsen werkorder. Bovenin deze afbeelding zie je de grijpers van het systeem dat cassettes uitwisselt tussen klemmenstrook en gereedschapwisselsysteem.
Klemmenstrook met gereedschapscassettes
Op de onderstaande afbeelding zie je de ponskop en ondermatrijs met daarin het gereedschap afkomstig uit de cassette.
Ponskop en laserkop van ponslasermachine
Ponsnibbelen
Bij ponsnibbelen worden er contouren of grotere vormen geponst, door met een ponsgereedschap dat kleiner is dan het te snijden contour overlappende gaten te ponsen. Op die manier kunnen allerlei vormen worden geponst, ondanks dat de vorm van het te ponsen gat niet exact overeenkomt met de vorm van het ponsgereedschap.
Voordelen ponsen
De techniek van ponsen heeft verschillende voordelen, een overzicht:
Snelheid
Ponsen is vaak sneller dan andere plaatbewerkingen, vooral bij grote series en grote aantallen gaten. Anders dan bij lasersnijden, hoeft er geen gat ingestoken (gepierced) te worden met een laserstraal. Het piercen met een laser kan tijdrovend zijn. Indien er snel op hoog vermogen wordt gepierced, dan geeft dat risico op spetters van vloeibaar metaal. Bij Contour vervangen we om die reden de piercing vaak door een ponsgereedschap, om vervolgens vanuit het geponste gat met lasersnijden het contour te voltooien.
Geen hitte-inbreng
Anders dan bij lasersnijden is er bij ponsen geen hitte-inbreng in de plaat. Dat voorkomt verkleuring, vervorming en verontreiniging.
Efficiëntie en capaciteit
De machines bij Contour kunnen onbemand produceren dankzij de koppeling met het volautomatische magazijn. Dat verhoogt de capaciteit en reduceert de kosten.
Nauwkeurigheid
Dankzij geavanceerde ponsmachines kunnen complexe vormen nauwkeurig worden geproduceerd.
Weinig tot geen bewerkingsporen
Dankzij een borstelbed en een actieve ondermatrijs is het mogelijk vrijwel zonder aftekening van gereedschap te ponsen. De actieve ondermatrijs beweegt omlaag zodra de plaat wordt bewogen.
Nadelen ponsen
De techniek van ponsen heeft ook enkele nadelen:
Beperkte vormvrijheid
Ponsen is minder geschikt voor extreem complexe vormen en dunne materialen. Als het ponsgereedschap niet de exacte vorm van het te snijden contour heeft, moet er in meerdere slagen een vorm worden gerealiseerd. Dat is tijdrovend, zeker wanneer er tussen slagen in van gereeschap moet wordne gewisseld. Ook resulteert het ponsnibbelen bij complexe curves in minimale stansovergangen. Met lasersnijden, kan daarentegen iedere gewenste lijn worden gesneden.
Stansovergangen / Ponsovergangen
Bij ponsnibbelen is er sprake van een licht voelbare stansovergang. Een stansovergang is een klein ‘ribbeltje’ in de snijkant van het materiaal op de plek waar het ponsgereedschap overlapt met de voorgaande ponsing.
Gereedschapwisseling
Het wisselen van pons- en stansgereedschap kan tijd in beslag nemen en beperkt de flexibiliteit.
Materiaalverlies door gereedschap
Wanneer de buitencontour van een plaatwerkproduct met ponsnibbelen wordt gesneden, dan moeten de individueel te ponsen producten minimaal de breedte van het ponsgereedschap uit elkaar liggen. Het ponsgereedschap is breder dan de breedte van de snede van een laser. Afhankelijk van de dimensies van het te snijden product kan er daardoor soms net geen extra product uit een standaard formaat plaatmateriaal worden verkregen.
Materiaalverlies door klemstrook
Omdat tijdens het ponsen sprake is van grote krachten tussen de boven- en ondermatrijs, beweegt bij het ponsen en ponsnibbelen de plaat in plaats van de ponskop. De plaat wordt om dat te bereiken door een klemstrook aan de lange zijde van een plaat vastgeklemd. Op de plek waar de plaat wordt ingeklemd, kan er niet worden geponst of gesneden. Daarom kunnen er op de plek waar de klemmen het materiaal grijpen geen product worden genest.
Ponsen of lasersnijden?
Bij het kiezen tussen ponsen en lasersnijden moeten verschillende criteria worden overwogen
Kostenfactoren
Productiesnelheid, complexiteit en seriewerk spelen een rol bij de keuze tussen ponsen en lasersnijden. Het is afhankelijk van het te snijden contour en het aantal gaten welke techniek de voorkeur heeft.
Materialen
Ponsen en ponsnibbelen is inzetbaar tot maximaal 8mm. Dikkere platen moeten worden lasergesneden.
Vorm
Ponsen is ideaal voor rechthoekige materialen en radii en vormen waar een specifiek ponsgereedschap voor is aangeschaft, terwijl lasersnijden beter is voor onregelmatige vormen. Bij grote series zullen wij investeren in maatwerk gereedschap voor de te ponsen contouren.
Materiaalefficientie
Zeker bij grotere series kan er door slim gebruik te maken van zowel ponsen als lasernsijden op de ponslasercombinatie een hogere materiaalefficientie worden behaald (minder scrap).
Extra mogelijkheden
Een ponslasermachine, zoals de Trumpf TruMatic TM7000 bij Contour, biedt naast ponsen nog een aantal andere mogelijkheden.
Doordrukkingen en vervormingen
De machine kan ook doordrukkingen maken en het plaatwerk vervormen voor specifieke toepassingen. Een voorbeeld hiervan is louvre gaten ponsen, of een lokale dieptrekking of verzet in het materiaal maken.
Schroefdraad aanbrengen
Met een ponslasermachine kunnen nauwkeurig schroefdraadgaten in het plaatwerk worden getapt. Strikt genomen noemen we dit ‘draadrollen‘, omdat de schroefdraad wordt vervormd in plaats van uitgesneden.
Ontbramen
De machine kan volautomatisch contouren rolontbramen. Met een kogellager wordt aan twee kanten van het materiaal de snijrand afgelopen waardoor de scherpe kant van het ponsen wordt afgerond.
Buigen
Naast ponsen en lasersnijden kan onze ponslasermachine ook kleine buigingen maken in het plaatwerk. Hiervoor gebruiken we verschillende varianten van het Trumpf Multibend gereedschap.
Trumpf Multibend gereedschap
Video van buigen op ponslaser
Met het Multibend gereedschap kunnen wij kantjes zetten op onze volautomatische Trumpf TruMatic 7000 ponslasermachine.
Bronnen
Interne procesdocumentatie en ervaring
Machinedocumentatie van fabrikant Trumpf
