Alles over Kanten – Contour

Kanten

Plaatwerk kanten, ook wel plooien of zetten genoemd, is een industriële plaatbewerking waarmee vlakke plaatwerk onderdelen met behulp van een CNC kantbank nauwkeurig gebogen worden.

Typisch vindt het kanten als tweede metaalbewerking plaats. Na het ponsen of lasersnijden en alvorens het bankwerken, (punt)lassen of poederlakken.

Op zoek naar een betrouwbare leverancier voor uw gekante plaatwerkonderdelen? Neem dan direct contact met ons op!

Plaatwerk kanten

Video van kanten

De kantbank

Een kantbank is een machine waarmee je plaatwerk kan kanten. Een kantbank is een nauwkeurige hydraulische of servo-elektrische pers. In deze pers zijn twee verwisselbare gereedschappen gemonteerd, waartussen de plaatwerk onderdelen gekant worden bij het sluiten van de pers. Het bovengereedschap noemen we het kantmes en is wigvormig. Het ondergereedschap noemen we de matrijs. De matrijs heeft een uitsparing in een V- of U-vorm in de bovenkant van het gereedschap.

Trumpf Kantbank

Trumpf Kantbank

Het kantproces

Bij het kanten wordt het vlakke plaatwerk onderdeel wordt boven op de matrijs gelegd, terwijl het door de operator tegen CNC gepositioneerde achteraanslagen wordt gedrukt. Dit zodat het te kanten onderdeel nauwkeurig gepositioneerd wordt tijdens het buigen. De pers beweegt vervolgens het kantmes over een verticale as omlaag, zodat het kantmes in de uitsparing van de matrijs wordt gedrukt.

Het kantmes oefent een puntlast uit op het plaatwerk onderdeel dat op de V-uitsparing ligt. Er ontstaat daardoor een buigmoment op de plaat. In de buigzone wordt het materiaal tot voorbij de vloeigrens vervormd.

Schematisch overzicht van Kanten

Product (oranje), kantgereedschap (grijs) en achteraanslagen (groen)

Zijaanzicht van klempuntpositie tijdens kanten

Klempuntpositie op de kantbank

Zijaanzicht van kanten na persgang

Zijaanzicht van de kantbank na de persgang

Vrijbuigen

Bij het vrijbuigen beweegt het kantmes tijdens de persgang tot op een CNC gecontroleerd Y-coördinaat (diepte). Wanneer het kantmes na het kanten terug omhoog beweegt, zal het plaatmetaal na geringe terugvering blijvend vervormd zijn. Het kantmes beweegt precies zover naar beneden tot het punt waar er, na het terugbuigen, de gewenste hoek is bereikt. Bij het vrijbuigen drukt de kantbank het materiaal dus niet volledig onderin de matrijs. Vrijbuigen heeft als voordeel dat er met een enkele ondermatrijs verschillende hoeken gekant kunnen worden. Ook is het benodigde tonnage van de kantbank kleiner dan bij matrijsbuigen, en is er daarom minder sprake van aftekening van het kantgereedschap op het oppervlak van de plaat.

Plaatwerk met felsrand

Gekant plaatwerk met felsrand

Matrijsbuigen

Bij het matrijsbuigen wordt de plaat tijdens het kanten juist wel met kracht onder in de matrijs geperst. In jargon noemen we deze techniek ook wel ‘dooddrukken’. De resulterende hoek is dan exact gelijk aan de hoek zoals in de V-uitsparing van de matrijs. De plaat wordt met zoveel kracht in de matrijs gedrukt totdat alle interne spanning in het materiaal geneutraliseerd wordt; het materiaal veert dan niet meer terug en heeft de vorm van de matrijs aangenomen.

Plaatwerk kanten op CNC kantbank

Closeup van kanten

Zetverlies

Het is van belang om te weten dat de kromming van een plaat na het kanten geen boog met perfect constante radius beschrijft. Ook is de kromming van de plaat aan de buitenkant van de buiging niet perfect concentrisch met de kromming aan de binnenkant van de buiging. Dat wil zeggen dat het middelpunt van beide radii niet op dezelfde plek ligt.

Dit is het resultaat van het verloop van de spanningsopbouw in de plaat tijdens het buigen.Wanneer een plaat gebogen wordt, dan wordt het materiaal aan de binnenkant van de buiging in elkaar gedrukt; we noemen dit stuiken. Aan de buitenkant van de buiging rekt het materiaal juist op. Tijdens het buigen rekt het materiaal aan de buiten kant harder op dan het materiaal aan de binnenkant kan stuiken. Ook spelen factoren zoals het wrijvingscoëfficiënt van het materiaal met de matrijs mee.

Om de beenlengtes van een gebogen plaat nauwkeurig te kunnen realiseren, moet er alvorens het kanten bepaald worden wat de lengte moet zijn van de vlakke uitslag van de plaat (het uitgevouwen product). Vanwege bovenstaand effect voldoet het niet om simpelweg de lengte van de neutrale lijn van de buiging in de plaat te bepalen (aan de hand van de het gemiddelde tussen de buiten- en binnenradius).

Er bestaat een formule om de juiste gecorrigeerde neutrale lijn na het kanten te bepalen aan de hand van de z.gn. K-factor. Echter geeft dit geen nauwkeurig eindresultaat. De meest betrouwbare manier om de juiste afmeting van de uitslag te bepalen, is aan de hand van de in de praktijk gemeten waarden. Van een in de praktijk gekante plaat kan het zogenaamde zetverlies berekend worden. Met het zetverlies kan de lengte van de uitslag van de plaat worden berekend. Het zetverlies wordt dan dus toegepast om de lengte van de uitslag mee te berekenen, in plaats van een formule die de neutrale lijn van de plaat beschrijft.

Het zetverlies kan als volgt worden gedefinieerd: Het verschil tussen de som van de beenlengtes tot de buitenmaten van de gebogen plaat (als je uit zou gaan van een perfecte scherpe hoek in plaats van een buigradius), en de lengte van de uitgeslagen vlakke plaat. Het zetverlies is het aantal millimeter dat je bij het berekenen van de uitslag in mindering moet brengen op de opgetelde lengte van de zetbenen gemeten op de buitenmaten.

Contour heeft een uitgebreide database opgebouwd van alle gangbare materiaal- en gereedschapscombinaties. Voor al deze combinaties zijn de zetverliezen op een ingenieuze wijze in een CADCAM database ingevoerd. Aan de hand van deze database kunnen wij voor iedere gewenste hoek de juiste uitslag bepalen.

Buigradius

Door de radius van de punt van het kantmes en de opening van de matrijs te variëren, kan de omvang van de buigzone en daarmee de radius van de buiglijn in het plaatmateriaal beïnvloed worden. Wanneer een grotere radius gewenst is, kan er in plaats van een enkele buiging ook voor stepkanten gekozen worden. Bij het stepkanten worden er in werkelijkheid meerdere buigingen van slechts enkele graden naast elkaar gekant totdat deze buigingen samen de gewenste hoek opleveren.

Hoewel er formules zijn om de kromming te benaderen, blijkt het empirisch opmeten van het buigresultaat de enige echt nauwkeurige manier om vast te stellen hoe het eindproduct eruit zal zien. Bij Contour hebben we van alle gangbare materialen en gereedschapscombinaties daarom de resulterende buigingen met een scanner opgemeten. Met deze data is het mogelijk om met korte doorlooptijden nauwkeurig plaatwerkproducten te engineeren. Na het kanten van deze producten sluit de buiging naadloos aan op de aanliggende producten. Bij het TIG lassen kunnen de onderdelen daarom vaak zonder toevoeging van vulmateriaal aan elkaar ‘gevloeid’ worden.

Lasnaad volgt nauwkeurig de buigradius

Lasnaad volgt nauwkeurig de buigradius

Kanten FAQ

Wat is Kanten?

Kanten, ook wel zetten of plooien genoemd, is een plaatbewerking waarmee plaatmetaal wordt gebogen met een kantbank.

Een kantbank is een nauwkeurige hydraulische of elektrische pers. In deze pers is een verwisselbaar boven- en een ondergereedschap gemonteerd. Het bovengereedschap noemen we het kantmes. Het ondergereedschap een matrijs.

De matrijs heeft typisch een V of U-vorm. Het te buigen materiaal wordt tussen deze gereedschappen geplaatst. Het materiaal wordt nauwkeurig gepositioneerd met een CNC gestuurde achteraanslag. Het kantmes duwt het plaatmateriaal vervolgens in de matrijs, totdat de gewenste hoek is bereikt.

De onderstaande video laat zien hoe CNC Kanten er in de praktijk uitziet.

Plaatwerk kanten op CNC kantbank
Wanneer vindt het kanten van plaatwerk typisch plaats?

Het kanten van plaatwerk vindt meestal plaats als tweede metaalbewerking, na het ponsen of lasersnijden, en voorafgaand aan andere bewerkingen zoals bankwerken, (punt)lassen of poederlakken.

Wat is een kantbank?

Een kantbank is een machine waarmee plaatwerk gekant kan worden. Het is een nauwkeurige hydraulische of servo-elektrische pers met twee verwisselbare gereedschappen, het kantmes en de matrijs.

Wat is vrijbuigen?

Vrijbuigen is een kanttechniek waarbij het kantmes tijdens de persgang tot een bepaalde diepte beweegt, zonder dat het materiaal volledig contact maakt met de matrijs. (Er is dus ruimte vrij tussen de onderkant van de matrijs en het materiaal.) Het plaatmetaal blijft na het kanten permanent vervormd na geringe terugvering. Het voordeel van vrijbuigen is dat verschillende hoeken met een enkele ondermatrijs gekant kunnen worden en dat er minder tonnage nodig is, waardoor er minder aftekening van het kantgereedschap op het oppervlak van de plaat ontstaat.

Hoe werkt kanten?

Bij het kanten wordt het vlakke plaatwerk op de matrijs gelegd, terwijl de operator het tegen CNC gepositioneerde achteraanslagen drukt. Vervolgens beweegt de pers het kantmes omlaag, waardoor het in de uitsparing van de matrijs wordt gedrukt. Het kantmes oefent een puntlast uit op het plaatwerk, waardoor er een buigmoment ontstaat en het materiaal wordt vervormd.

Wat is matrijsbuigen?

Matrijsbuigen is een kanttechniek waarbij de plaat tijdens het kanten met kracht tegen de matrijs wordt geperst, ook wel “dooddrukken” genoemd. Hierdoor wordt de resulterende hoek exact gelijk aan de hoek van de V-uitsparing in de matrijs en neemt de plaat de vorm van de matrijs aan.

Wat is zetverlies?

Zetverlies verwijst naar het verschil tussen de lengte van de beenlengtes tot de buitenmaten van de gebogen plaat (bij een perfecte scherpe hoek) en de lengte van de uitgeslagen vlakke plaat. Tijdens het buigen wordt het materiaal aan de binnenkant samengedrukt en aan de buitenkant gerekt, waardoor de kromming van de plaat niet perfect constant is. Het zetverlies moet in mindering worden gebracht bij het berekenen van de uitslag van de plaat.

Wat zijn de belangrijkste factoren van invloed op de kwaliteit van kanten?

Belangrijke factoren die van invloed zijn op de kwaliteit van het kanten zijn onder andere de juiste keuze van het buiggereedschap, de kwaliteit en dikte van het plaatmateriaal, de precisie van de CNC-kantbank, en de vaardigheid en ervaring van de operator.

Kan elk type plaatmateriaal worden gekant?

Nee, niet elk type plaatmateriaal kan worden gekant. Dunne plaatmaterialen zoals aluminium, staal en roestvrij staal kunnen meestal probleemloos worden gekant. Er zijn echter materialen met specifieke eigenschappen waardoor het kanten extra aandacht vereist. Zo moet er bijvoorbeeld rekening gehouden worden met de radius die gekant wordt, aluminium kan barsten als de hoek te scherp gezet wordt. Op basis van onze ervaring kunnen wij voor uw product inschatten of het gekant kan worden en u van advies voorzien over maakbaarheid.

Hoe nauwkeurig is het kanten van plaatwerk?

De nauwkeurigheid van het kanten van plaatwerk hangt af van verschillende factoren. Over het algemeen kan plaatwerk met een nauwkeurigheid van enkele tienden van een millimeter (afhankelijk van de plaatdikte en lengte) worden gekant. Wanneer de beenlengte niet te groot is kunnen wij kanten met een tolerantie van 0,2mm. Bij het ontwerp van een te kanten onderdeel moet je rekening houden met een oplopende tolerantie bij het achtereenvolgens zetten van meerdere buigingen. Wanneer de belangrijke maat ‘over’ meerdere zettingen heen gemeten wordt, heeft dat invloed op de uiteindelijk haalbare maat. Neem contact op met ons voor extra informatie.

Bronnen

  • Interne procesdocumentatie en ervaring van Contour

  • Machine- en CADCAM documentatie van Trumpf en Safan

“We hebben een collegiaal team. We zijn harde werkers, maar met iedereen kun je lachen.”

Rudy, 29, CNC Kanter
Ga naar de bovenkant