Veel mensen in de productiesector staan voor een grote uitdaging: het kiezen van het juiste bewerkingsproces. U hebt misschien wel eens gehoord van CNC frezen, draaien, boren of slijpen, maar wanneer moet elk van deze bewerkingen worden gebruikt? De juiste bewerking kiezen betekent betere resultaten en minder afval. Dus hoe weet u wat het beste werkt voor uw project?
Als je het beste uit verspanen wilt halen, moet je weten wat elk proces kan doen. Elke bewerking geeft een ander resultaat. Hieronder zullen we elk type uitsplitsen en uitleggen hoe het werkt.
Wat is machinale bewerking?
Verspanen is een subtractief proces. Het verwijdert materiaal uit een massief blok, vaak metaal, om specifieke vormen te creëren. Dit gebeurt met snijgereedschap, slijpschijven of elektrische ontlading. De meeste bewerkingen worden uitgevoerd op machines zoals draaibanken, frezen, boren en slijpmachines.
Machinale bewerking kan gaten, sleuven, rondingen en vlakke oppervlakken maken. Het werkt met metalen, kunststoffen en andere harde materialen. Gebruikelijke bewerkingsmethoden zijn draaien, frezen, boren en slijpen. Deze methoden worden gebruikt in werkplaatsen, fabrieken en klusbedrijven.
Verspanende bewerkingen vallen uiteen in twee hoofdgroepen: conventioneel en niet-conventioneel. Elke groep omvat diverse specifieke processen. Laten we de uitsplitsing van de verschillende soorten bewerkingen hieronder bekijken.
Conventioneel bewerkingsproces
Deze groep gebruikt mechanische kracht om materiaal te verwijderen. Een snijgereedschap raakt het werkstuk en neemt spanen weg. Deze methoden zijn standaard in de meeste werkplaatsen.
Draaien
Draaien maakt gebruik van een draaibank. Het werkstuk draait rond terwijl een eenpuntig snijgereedschap de buiten- of binnenkant vormt. Het wordt gebruikt voor ronde of cilindrische onderdelen.
Draaien kan gladde oppervlakken, tapvormen en schroefdraad produceren. Het is ideaal voor assen, bussen en andere roterende onderdelen. Het ondersteunt ook hoge precisie en snelle cyclustijden.
Frezen
Frezen maakt gebruik van een draaiend gereedschap om materiaal te snijden. Het gereedschap beweegt over een vast werkstuk. Er zijn twee hoofdtypen: verticaal en horizontaal frezen.
Frezen maakt vlakke oppervlakken, sleuven, kamers en complexe vormen. Het wordt gebruikt bij het maken van mallen, ruimtevaartonderdelen en de productie van structurele onderdelen. Met het juiste gereedschap kunnen ook hardere metalen worden bewerkt.
Boren
Boren maakt ronde gaten. Een boor draait en duwt in het materiaal. Het is een van de eenvoudigste en meest gebruikte bewerkingen.
Boren wordt gebruikt voor het maken van montagegaten, het installeren van bevestigingsmiddelen en het frezen van vloeistofdoorgangen. Het kan worden gevolgd door ruimen of tappen voor meer nauwkeurigheid of een strakkere schroefdraadpassing.
Slijpen
Slijpen gebruikt een slijpschijf om kleine hoeveelheden materiaal te verwijderen. Het zorgt voor een fijne afwerking en hoge nauwkeurigheid.
Het wordt gebruikt voor harde metalen of voor het afwerken van onderdelen na andere bewerkingsstappen. Slijpen kan nauwe toleranties bereiken in vlakheid, rondheid en oppervlakteafwerking.
Zagen
Zagen zaagt materiaal met behulp van een blad met tanden. Het wordt voornamelijk gebruikt om ruw materiaal in kleinere stukken te zagen. Bandenzagen en cirkelzagen zijn de meest gebruikte types.
Deze methode is snel en eenvoudig. Het is geweldig voor rechte zaagsneden in metaal, kunststof en hout. Zagen wordt vaak gebruikt als voorbereidende stap voor frezen of boren.
Frezen
Frezen maakt gebruik van een getand gereedschap dat over of door een onderdeel beweegt. Elke tand verwijdert een kleine hoeveelheid materiaal. Het resultaat is een precieze vorm die in één beweging wordt gemaakt.
Brootsen is geschikt voor inwendige spiebanen, splines of niet-ronde gaten. Het is snel en nauwkeurig, maar vereist aangepaste gereedschappen. Het is het beste voor grote series.
Schaven
Planning verplaatst het werkstuk over een vast snijgereedschap. Het maakt vlakke oppervlakken op grote of lange onderdelen. Deze methode is nu minder gebruikelijk door de verspreiding van CNC-frezen.
Schaafmachines zijn grote machines. Ze worden gebruikt voor onderdelen die te groot zijn voor frezen. Schaven is geschikt voor het maken van rechte, vlakke of getrapte oppervlakken.
Ruimen
Ruimen maakt een geboord gat gladder en nauwkeuriger. Een ruimer heeft meerdere snijkanten. Hij verwijdert heel weinig materiaal.
Deze methode wordt gebruikt wanneer een precieze gatdiameter en afwerking nodig zijn. Dit komt vaak voor bij onderdelen die perspassing van pennen, bussen of lagers nodig hebben.
Niet-conventioneel bewerkingsproces
Deze processen verwijderen materiaal zonder het gebruik van scherpe snijgereedschappen. Ze maken gebruik van energie, chemicaliën of vloeistofbewegingen. Ze zijn van onschatbare waarde bij het werken met harde materialen, in krappe hoeken of met warmtegevoelige onderdelen.
Elektrische ontladingsbewerkingen (EDM)
Vonkmachines verwijderen materiaal met behulp van elektrische vonken. Het gereedschap en het werkstuk raken elkaar nooit. In plaats daarvan creëren elektrische ontladingen warmte die materiaal smelt en verwijdert.
EDM werkt goed voor harde metalen, dunwandige onderdelen en ingewikkelde vormen. Het wordt vaak gebruikt om mallen, matrijzen en kleine onderdelen te maken. Het zorgt voor een gladde afwerking en houdt strakke toleranties.
Chemische bewerking
Chemische bewerking verwijdert materiaal met behulp van gecontroleerde chemische reacties. Het onderdeel wordt gemaskeerd en vervolgens ondergedompeld in zuur of andere oplossingen die blootgestelde gebieden oplossen.
Dit proces is het beste voor dunne materialen of complexe patronen. Het genereert geen spanning of hitte, waardoor het geschikt is voor kwetsbare onderdelen. Typische toepassingen zijn panelen voor de ruimtevaart en printplaten.
Elektrochemisch bewerken (ECM)
ECM gebruikt elektrische stroom en vloeistof om metaal op te lossen. Het is als EDM maar dan zonder vonken. Het gereedschap raakt het onderdeel niet aan en het proces verloopt soepel en snel.
Het wordt gebruikt voor harde metalen zoals titanium of Inconel. ECM kan complexe vormen, scherpe hoeken en braamvrije oppervlakken produceren. Het wordt gebruikt in turbineschoepen, medische onderdelen en brandstofsystemen.
Laserstralen bewerken (LBM)
Bij laserstraalbewerking wordt een gefocuste laser gebruikt om materiaal te smelten of te verdampen. Het werkt zonder het onderdeel aan te raken. De hitte van de laser verwijdert materiaal snel en met hoge precisie.
LBM is geweldig voor het doorslijpen van dunne metalen, kunststoffen en keramiek. Het produceert schone randen en fijne details. Het wordt vaak gebruikt voor elektronica, medisch gereedschap en aangepaste plaatonderdelen.
Abrasieve straalbewerking
Bij dit proces wordt hogesnelheidsgas gemengd met schurende deeltjes. De stroom raakt het oppervlak en slijt het weg.
Het helpt bij het snijden van harde, brosse materialen zoals glas, keramiek of gehard staal. Het laat geen warmte-beïnvloede zone achter. Het is een goede keuze voor kwetsbare of hittegevoelige onderdelen.
Ultrasone bewerking
Ultrasoon bewerken maakt gebruik van hoogfrequente trillingen en schurende slurry. Het gereedschap draait niet rond. In plaats daarvan trilt het snel en verspaand het materiaal.
Het is ideaal voor broze of harde materialen zoals glas, kwarts en keramiek. Het creëert fijne details en gladde randen zonder te barsten.
Elektronenbundelbewerking (EBM)
EBM gebruikt een bundel hogesnelheidselektronen om materiaal te snijden of te boren. De bundel smelt het oppervlak met intense hitte.
Het gebeurt in een vacuüm en werkt goed voor uitstekende eigenschappen. EBM wordt gebruikt in de ruimtevaart, elektronica en nucleaire onderdelen. Het maakt zeer nauwkeurige microgaatjes en diepe sneden in taaie metalen.
Verschillen tussen bewerkingen
Elk bewerkingsproces heeft zijn sterke punten. Hier volgt een duidelijk overzicht van de belangrijkste verschillen tussen bewerkingen:
Benadering voor materiaalverwijdering
Conventionele processen, zoals frezen en draaien, maken gebruik van direct snijden met scherp gereedschap. Bij niet-conventionele processen wordt materiaal verwijderd met hitte, chemicaliën of schuurmiddelen. EDM brandt metaal weg met vonken. De laser smelt het. ECM lost het op met elektrische stroom en vloeistof.
Geschikte materialen
Frezen en draaien werken goed met de meeste metalen en kunststoffen. EDM en ECM zijn beter voor harde of hittebestendige legeringen. Ultrasoon en abrasieve straalbewerking zijn geschikt voor brosse materialen, zoals keramiek of glas.
Precisie en toleranties
Slijpen, EDM en ECM bieden hoge precisie. Ze kunnen strakke toleranties aanhouden op kleine of gedetailleerde onderdelen. Zagen en boren zijn sneller maar minder nauwkeurig. Frezen en draaien bieden een balans tussen snelheid en nauwkeurigheid.
Afwerking oppervlak
Slijpen geeft de gladste afwerking. EDM en ECM produceren ook delicate oppervlakken zonder bramen. Lasersnijden is schoon maar kan hittesporen achterlaten. Mechanische methoden, zoals boren of zagen, laten ruwere oppervlakken achter tenzij ze gevolgd worden door nabewerkingsstappen.
Complexe vormen
EDM, ECM en broaching kunnen vormen aan die moeilijk te snijden zijn met traditionele gereedschappen. Laser- en waterstraalmachines snijden ook gedetailleerde contouren. Voor 3D contouren of pockets is frezen de voorkeursmethode. Draaien is beperkt tot ronde vormen.
Overwegingsfactoren bij het kiezen van een bewerkingsproces
De keuze van het juiste bewerkingsproces hangt af van het ontwerp van uw onderdeel, het materiaal en uw productiedoelen. Deze sleutelfactoren helpen bij de beslissing.
Materiaalsoort en geometrie
Voor harde metalen, zoals titanium, kan EDM of ECM nodig zijn. Broze materialen, zoals glas of keramiek, zijn zeer geschikt voor ultrasone of schurende methoden. Eenvoudige vormen werken goed met frezen of draaien. Complexe of diepe holtes kunnen EDM of brootsen vereisen.
Ook de dikte van het werkstuk en kleine onderdelen beïnvloeden de keuze. Laser en waterstraal werken het best op dunne platen of precieze sneden.
Vereiste nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit
Krappe toleranties en gladde afwerkingen vragen om slijpen, ruimen of EDM. Voor ruwe vormen of niet-kritieke onderdelen is frezen of boren vaak voldoende.
De oppervlakteafwerking beïnvloedt hoe onderdelen passen, afdichten of bewegen. Als braamvrije randen nodig zijn, overweeg dan ECM of lasersnijden.
Beperkingen in productietijd en -kosten
Verspanen met hoge snelheid, zoals draaien of frezen, is kosteneffectief voor grote series. Voor kleine series of eenmalige projecten is CNC frezen of EDM vaak de betere keuze.
Sommige methoden vereisen speciale instellingen of lagere snelheden. Voorbeelden hiervan zijn brootsen, ultrasoon en EBM. Houd rekening met de totale tijd tussen het instellen en het uiteindelijke onderdeel.
Beschikbaarheid van apparatuur en vaardigheid van de operator
Gebruik processen die aansluiten op de interne machines en vaardigheden van uw personeel. CNC-bewerking is een standaard en eenvoudiger te bedienen proces.
Voor niet-conventionele methoden zijn mogelijk speciale gereedschappen, software of training nodig. EDM en ECM moeten zorgvuldig ingesteld en gecontroleerd worden. Controleer bij uitbesteding of de leverancier uw specificaties aankan.
Conclusie
Verspanende bewerkingen vallen uiteen in twee hoofdgroepen: conventioneel en niet-conventioneel. Elke methode verwijdert materiaal en elke methode heeft zijn eigen unieke sterke punten. De keuze voor de juiste bewerking hangt af van het materiaal, de vorm, de oppervlaktekwaliteit en het volume van het product. Als je de verschillen kent, kun je kosten besparen, tijd besparen en betere resultaten behalen.
Hulp nodig bij het kiezen van het beste bewerkingsproces voor je volgende project? Neem vandaag nog contact met ons op voor snelle offertes en deskundige ondersteuning bij je volgende aangepaste project.
Hey, ik ben Kevin Lee
De afgelopen 10 jaar heb ik me verdiept in verschillende vormen van plaatbewerking en ik deel hier de coole inzichten die ik heb opgedaan in verschillende werkplaatsen.
Neem contact op
Kevin Lee
Ik heb meer dan tien jaar professionele ervaring in plaatbewerking, gespecialiseerd in lasersnijden, buigen, lassen en oppervlaktebehandelingstechnieken. Als technisch directeur bij Shengen zet ik me in om complexe productie-uitdagingen op te lossen en innovatie en kwaliteit in elk project te stimuleren.
