Beheerst plaatbuigen

20-21-22-plaatbuigen 06-11-12 08:43 Pagina 20
DOOR: REINOLD TOMBERG
Beheerst plaatbuigen
vereist proceskennis
Tijdens een workshop van Bystronic,
eind september in Zwolle, hebben
Radan, SSAB, Wila en uiteraard
Bystronic plaatbewerkers nuttige tips
gegeven over plaatbuigen. Er is meer
aandacht nodig voor procesbeheersing;
offline programmeren kan daarbij
helpen.
“De grootste onzekerheid is de plaat. Daar kun
je niet tegen aan programmeren.” Deze slotzin
van Gerrit Gerritsen eind september aan het
einde van de workshop was meer een constatering dan een verzuchting. Gerritsen houdt zich
bij Bystronic bezig met de procestechnologie
Het buigen van plaat gaat altijd gepaard met correcties van de buiglengte. Hier een scherm van Bystronic met
van het plaatbuigen; ondermeer met het ont-
berekende correcties (beeld: Bystronic)
wikkelen van hoekmeetsystemen. Tijdens de
workshop ‘De kunst van de juiste hoek’ gaf hij
een inventarisatie van de problemen die optre-
noemd en door onze zuiderburen aangeduid
en offline programmeren benadrukt dat gelet
den bij het buigen van met name dikkere plaat
als plooien) is dan uiterst onzeker. Gerritsen gaf
op procesbeheersing zijn software slechts een
(zie het kader bij dit artikel). Als inkopers van
in Zwolle een schokkend voorbeeld: een 20 mm
deel van het verhaal is. “Je moet wél buigen
plaatwerkerijen échter het plaatmateriaal gaan
dikke plaat van onbekende herkomst die in een
met plaatmateriaal dat reproduceerbaar, dus in
inkopen tegen de laagste prijs in een mooi land
2.000-tons afkantpers tijdens de buiging afge-
een gegarandeerde kwaliteit, overeenstemt
als bijvoorbeeld Roemenië, dan moet hij afha-
broken was. “De 20 mm elastische vervorming
met de gegevens in je databestanden. Anders
ken. De theorie van proceskennis en –beheer-
van de machine kwam in een paar millisecon-
functioneert het niet.” ‘Slim inkopen’ tegen de
sing werkt niet als je plaatmateriaal gaat buigen
den vrij. De schok is in De Bilt geregistreerd.” De
laagst mogelijke prijs is gelet op procesbeheer-
waarvan je weliswaar de chemische samenstel-
kantpers was zwaar beschadigd, maar de ope-
sing ‘penny wise, pound foolish’. De focus op
ling weet, maar niet de diktetolerantie, hard-
rator kwam gelukkig met de schrik vrij.
prijs is overigens wel te verklaren: de kostprijs
van een plaatwerkproduct bestaat immers voor
heids- en vlakheidsverloop, materiaalstructuur,
het vloeigedrag rondom de rekgrens, de hoogte
Offline
een belangrijk deel uit de grondstofprijs.
van de treksterkte enzovoort. De uitkomst van
Ook Ton Derksen van Radan die tijdens de bij-
Derksen ziet een aantal trends die vereisen dat
het buigproces (ook wel kanten of afkanten ge-
eenkomst uitleg gaf over CAD/CAM-systemen
plaatwerkerijen meer aandacht gaan geven aan
proceskennis en –beheersing. Als eerste noemt
Kennis vastleggen en delen
hij de eis naar hogere nauwkeurigheid waarmee de metaalbranche - dat zie je overigens
20
jaargang 50 | www.metaalmagazine.nl | 9-2012
20-21-22-plaatbuigen 06-11-12 08:43 Pagina 21
M E T A A L B E W E R K E N
Nuttige hulpmiddelen Wila en SSAB
Bij leveranciers als Wila en SSAB zijn nuttige hulpmiddelen beschikbaar. SSAB
biedt een nieuw ‘Sheet Steel Handbook’ aan en een app voor het berekenen
van de buigkrachten (met datasheet). Wila heeft veel instructievideo’s op
YouTube staan en ook een app.
Ben Wats van SSAB gaf in Zwolle een aantal nuttige tips: voor het buigen
van hogesterktestalen zijn behoorlijke buigradii nodig (dieptrekstalen kun
je platvouwen), om problemen met dikteverloop in het plaatmateriaal te
vermijden haalt SSAB aan het begin 20 m tot 30 m van de coil af die niet aan
de afnemer geleverd wordt, hogesterktestalen zijn gevoelig voor scheurvorming (die geïnitieerd kan worden door vervuiling, knipscheuren of braamvorming), matrijsopeningen bij het buigen luisteren nauw en las zo weinig
De rekenschuif van Wila, uiteraard een beperkte hoeveelheid gegevens, zeker in
mogelijk aan hogesterktestalen (maak verbindingen met bouten).
vergelijking met databestanden in CAD/CAM, maar wel een nuttig hulpmiddel
Hans Kamphuis van Wila gaf op de workshop ondermeer meer informatie
over een nieuw pakket van HD gereedschappen (‘heavy duty’) en gereedschapshouders voor kantpersen. Ook nieuw is het OZU-ZN ondergereedschap, waarbij
het probleem van het aanladen (ongewenste aanhechting van materiaal) is geminimaliseerd. Ook biedt Wila nog steeds de veelgevraagde rekenschuif aan voor
het bepalen van perskrachten, V-openingen, gereedschapradii en dergelijke.
ook bij verspanende bewerkingen - geconfron-
sen van plaat dwingen tot een hogere nauw-
zetten als alternatief voor verspanend of giet-
teerd wordt. Eigentijdse technieken als laserlas-
keurigheid. Ook als je plaatbewerkingen in wil
werk, en dat kan nu gelet op de afnemende seriegroottes, dan moet je wel nauwkeurig plaatwerk leveren. Als tweede trend ziet Derksen
een hogere complexiteit bij plaatwerk: in een
plaatwerkdeel wordt meer functionaliteit gestopt; de wens naar minder lassen betekent
meer kantwerk. Bystronic signaleert in het verlengde hiervan een trend naar het buigen van
dikker materiaal, ook om nabewerkingen te
voorkomen. Dit zie je vaak ook in combinatie
met nieuwe of vernieuwde materialen. Tenslotte signaleert Derksen een schaarste aan vakmensen.
Meer proceskennis is het antwoord op de drie
genoemde trends. “Kennis moet meer vastgelegd en gedeeld worden.” Het al genoemde
plaatmateriaal is een van de vier pijlers om de
kwaliteit van het afkantproces te waarborgen.
De andere drie zijn mens, methode en machine.
Radan richt zich met name op de buigmethode.
Derksen pleit voor offline programmeren. De
crux hierbij is dat de buigsimulatie die de software uitvoert, geschiedt met de data van de
werkelijke gereedschappen die ingezet worden
voor het afkanten én in de werkelijke buigvolgorde. De plaatuitslag die gegenereerd wordt, is
gebaseerd op de keuzes in het proces. Bij een
traditioneel voorbereidingsproces, dus bij programmeren op de besturing aan de machine,
krijgt volgens Derksen de maakbaarheid te weinig aandacht. De werkvoorbereiding maakt een
ontwerp gevolgd door ontvouwen en een kanttekening, maar de man die de kantbank programmeert kan kiezen voor andere gereedschappen, een andere buigvolgorde en andere
Traditioneel afkanten (boven) in vergelijking met offline programmeren. Het grote verschil is dat bij offline
aanslagmaten. Zeker bij hogesterktestalen en
programmeren de uitslag gemaakt wordt vanuit de NC-data (beeld: Radan)
bij wat dikker materiaal zie je dan heel andere
jaargang 50 | www.metaalmagazine.nl | 9-2012
21
>>>
20-21-22-plaatbuigen 06-11-12 08:43 Pagina 22
verkortingswaarden. “Je kunt millimeters weglopen.” Met andere woorden: de uitslag die na
Problemen en oplossingen bij plaatbuigen
het nesten en het snijden bij de kantbank komt,
Tijdens de workshop van Bystronic werd de nadruk gelegd op kennisoverdracht en –uitwisse-
past niet bij de productiemethode waar vervol-
ling. Gerrit Gerritsen van Bystronic gaf een opsomming van praktische oplossingen voor de
gens aan de bank voor gekozen wordt.
problemen die met name kunnen optreden bij het buigen van dikker plaatmateriaal.
Bij offline zie je een ander beeld: de eerste stap
- Bij verschillende treksterktezones in één buigdeel kan een hoekmeetsysteem een oplossing
na het ontwerp is een kantsimulatie om de
maakbaarheid te beoordelen en vanuit het NCprogramma volgt het ontvouwen en nesten. Zie
ook de beide schema’s bij dit artikel. Grote voordelen: het programma is meteen te gebruiken
op de kantpers en de gereedschappen zijn ook
bieden.
- Bij goed materiaal (dus met reproduceerbare eigenschappen) zal de terugvering niet veel variëren en voldoet een hoekcorrectie.
- Als er verschillende terugveerhoeken gevonden worden binnen één buigdeel, dan komt dat
door verschillende treksterktes in de plaat.
- Verschillen in plaatdikten veroorzaken direct hoekafwijkingen. Bovendien zal een diktevariatie resulteren in variatie van de perskracht. Het is mogelijk om dit real-time te meten en te
meteen beschikbaar.
compenseren.
Draaiuren
- Warmte van het autogeen-, plasma- of lasersnijden brengt spanning in het plaatmateriaal.
Dit klinkt allemaal mooi, maar toch is offline
programmeren nog niet echt populair. Volgens
Derksen komt dit omdat het een verandering
van de organisatie in een plaatwerkerij vergt.
“Zwart-wit samengevat gaat een werkvoorbereider de ervaren man aan de afkantbank vertellen, hoe hij moet afkanten, dat is natuurlijk
Een extra buiging in een andere richting aan de rand van het materiaal kan ongewenste
boogvorming als gevolg van die spanning voorkomen.
- Het effect van verschillende oppervlaktehardheden in plaatmateriaal kun je voorkomen door
rekening te houden met boven- of onderkant van een plaatdeel.
- Veel problemen met de walsrichting van een plaat zijn te voorkomen door een buigstempel
te gebruiken met een radius van 1,5x tot 2x de plaatdikte.
- Door een boogvormige inkeping te snijden op de buiglijn van een dik plaatdeel (dus een
moeilijk.” Een oplossing zou kunnen zijn om het
stukje plaatmateriaal weghalen) zijn problemen met zijwaartse uitstulping te voorkomen.
offline programmeren door de machine-opera-
- Een buighulp voorkomt uitstulping door doorhanging van zware delen of het tegenbuigen
tors te laten uitvoeren op de werkvloer. De afkantpers staat dan weliswaar nog steeds stil tijdens het programmeren, maar je hebt dan in
van grote, dunnere platen.
- Vergroten van het aanslagbereik en speciale, dubbele gereedschappen (buigen in twee richtingen) kan helpen om het omkeren van lange profielen te vermijden.
elk geval wél de voordelen dat de maakbaar-
- Een te kleine radius van het bovengereedschap geeft groeven en soms zelfs haarscheurtjes.
heid gewaarborgd is. Het is in die situatie een
Een radius van 1x tot 2x de plaatdikte is een goed uitgangspunt. Let op: bij hogesterktema-
hulpmiddel om je werk beter te doen. Op de
terialen zie je stempelradii tot 9x de plaatdikte en V-openingen in het ondergereedschap tot
langere termijn zal veelal de operator met de
meeste ervaring op de werkvoorbereiding offline met de software aan de slag gaan en aan
de kantbanken zelf worden dan geen programmeeractiviteiten meer verricht. Dit zal uiteindelijk resulteren in meer ‘draaiuren’ van de kantbank.
wel 18x of 20x de plaatdikte.
- Bij een te grote stempelradius ontstaat een niet te berekenen ruimte tussen stempel en plaat
die in extreme gevallen plaatbreuk kan veroorzaken.
- Een te kleine V-opening geeft een extreme belasting op de radius. Ondergereedschap met
geharde radius-inserts kunnen helpen slijtage te voorkomen.
- Hoe groter een buigdeel, hoe groter de machinedeformatie. De pers moet deze deformaties
compenseren.
Die meer-uren zijn nodig: grofweg zie je dat
- Bombering is de bekende oplossing voor deformatie van de bovenbalk; en
kantbanken gedurende 50% van de beschik-
- hoekmeetsystemen zijn niet de ultieme oplossing voor plaatbuigproblemen. Ze zijn vaak
bare tijd stilstaan (wachten, omstellen, pro-
duur, ze werken vertragend en ze zijn kwetsbaar. In de visie van Bystronic zijn ze alleen zinvol
grammeren en dergelijke) en de andere 50%
bij een compenserende (neutrale) machine.
bezig zijn met het buigproces. Daarbij de kanttekening dat van de 100% beschikbare tijd er ei-
Robots zijn in
genlijk maar gedurende 15% van de tijd (of nog
de visie van
minder) de maximale perskracht van een af-
Bystronic
kantpers gevraagd wordt. Die andere 85% van
ideaal voor
de tijd kunnen de aandrijfsystemen dus in een
de handling
spaarstand.
van zware
Het rendement van afkantpersen moet dus om-
plaatdelen
hoog. Dit kan door de stilstandstijden te bekor-
(foto:
ten. De verwachting is niet dat de productiviteit
Bystronic)
ook verbeterd zal worden door hogere buig- en
aanslagsnelheden. In vergelijking met positioneernauwkeurigheden en hoekprecisie zijn die
snelheden minder belangrijk. Gerritsen: “Als ik
drie minuten aan het afkanten ben met een
plaat, wil ik na die drie minuten een goed deel
hebben binnen de specificaties. Dat is belangrijk.”
22
<<<
jaargang 50 | www.metaalmagazine.nl | 9-2012