Materialen voor Metaal Stampen: Eigenschappen die Bepalen Hoe een Onderdeel Vormt
Het materiaal bepaalt welke vormen mogelijk zijn, hoe krap een buiging kan zijn, hoeveel kracht de pers nodig heeft en hoe lang de matrijs meegaat. Hier staan de gangbare stampmaterialen en de eigenschappen die ertoe doen.
Gangbare stampmaterialen
Typische kwaliteiten en diktebereiken die stampbedrijven het vaakst draaien, geen machinegrenzen. Kwaliteitsnamen tussen haakjes zijn de Japanse en Europese bijna-equivalenten.
| Materiaal | Typische kwaliteiten | Typische dikte | Vormbaarheid | Terugvering | Opmerkingen |
|---|---|---|---|---|---|
| Koudgewalst staal | 1008, 1010 (SPCC, DC01) | 0.4 tot 6 mm | Hoog | Laag | De standaard voor beugels en deksels. Heeft olie, plating of lak nodig tegen roest. |
| Warmgewalst gebeitst | HRPO, A1011 | 1.5 tot 8 mm | Gemiddeld | Laag | Zwaardere onderdelen. Ruwer oppervlak en ruimere diktetolerantie dan koudgewalst. |
| Verzinkt staal | G60, G90 (SGCC, DX51D) | 0.4 tot 3 mm | Gemiddeld | Laag | De afgeschuifde rand is blank. De coating kan bij krappe buigingen afbladderen en bij lassen verbranden. |
| HSLA-staal | Vloeigrens 340 tot 550 MPa | 0.8 tot 6 mm | Gemiddeld tot laag | Hoog | Maakt een dunner, lichter onderdeel mogelijk. Vraagt meer perskracht en slijt gereedschap sneller. |
| Roestvast staal 301 | 1/4 tot volhard | 0.1 tot 2 mm | Gemiddeld | Hoog | Verhardt bij vervorming en behoudt veerhardheid. Gebruikt voor clips en contacten. |
| Roestvast staal 304 | 304, 304L, 316 | 0.3 tot 3 mm | Hoog bij zachtgegloeid | Gemiddeld | Verhardt en kleeft aan het gereedschap. Vraagt circa 1.5 maal de perskracht van zacht staal. |
| Roestvast staal 430 | Ferritisch, magnetisch | 0.4 tot 3 mm | Gemiddeld | Gemiddeld | Lagere nikkelkosten. Minder taai dan 304, dus diep trekken is moeilijker. |
| Aluminium 3003, 5052 | H14, H32 | 0.5 tot 4 mm | Goed | Gemiddeld | Zacht en licht. Krast en kleeft aan het gereedschap en laat fijne spaantjes achter aan de snijrand. |
| Aluminium 6061 | T4, T6 | 0.5 tot 4 mm | Laag in T6 | Gemiddeld tot hoog | Scheurt bij krappe buigingen in T6. Vorm in T4 of zachtgegloeid en harde daarna uit tot T6. |
| Koper | C11000 | 0.1 tot 3 mm | Hoog | Laag | Beste geleidbaarheid. Zacht, dus het krijgt snel afdrukken. Gebruikt voor railstroken en contacten. |
| Messing | C260 (patroonmessing) | 0.1 tot 2 mm | Hoog | Gemiddeld | Terminals en diepgetrokken huisjes. Spanningsarmgloeien na diep trekken voorkomt seizoenscheuren. |
| Fosforbrons | C510 | 0.1 tot 1.5 mm | Gemiddeld | Gemiddeld tot hoog | Veren en contacten die vaak buigen zonder vermoeiing. |
| Berylliumkoper | C172 | 0.05 tot 1 mm | Gemiddeld bij zachtgegloeid | Gemiddeld | Hoogste sterkte van de koperlegeringen na uitharding. Vraagt beheersmaatregelen bij de verwerking. |
| Veerstaal | 1074, 1095 | 0.2 tot 2 mm | Laag | Hoog | Zacht gevormd en daarna warmtebehandeld, of voorgehard ingekocht voor eenvoudige buigingen. |
Eigenschappen die de stampbaarheid bepalen
Tien eigenschappen verklaren de meeste stampproblemen. Een bedrijf dat er vroeg naar vraagt, leest uw onderdeel en rekent niet alleen een prijs uit.
- Rek en n-waardeRek is hoe ver het metaal uitrekt voordat het scheurt. De n-waarde zegt hoe gelijkmatig het verdunt bij uitrekken. Beide tellen het zwaarst bij trekken en vormen.
- r-waardeWeerstand tegen verdunning terwijl de plaat naar binnen wordt getrokken. Een hogere r-waarde trekt diepere bekers, en daarom wordt trekkwaliteitsstaal daarop verkocht.
- Verhouding vloeigrens tot treksterkteEen lage verhouding geeft een ruime marge tussen het begin van het vormen en breuk. Hoogvaste legeringen hebben weinig marge en scheuren eerder.
- Verharding bij vervormingMetaal wordt harder en sterker naarmate het wordt gevormd. Roestvast staal 304 en 301 verharden snel, dus latere stations vragen meer kracht en soms een gloeibehandeling.
- TerugveringGebogen metaal gaat deels weer open nadat de matrijs omhoog is. Het groeit met de sterkte en neemt af met de stijfheid, dus HSLA, roestvast staal en aluminium veren verder terug dan zacht staal. De matrijs buigt voorbij de doelhoek om dit te compenseren.
- WalsrichtingGewalste plaat buigt beter dwars op de walsrichting dan erlangs. Vraag het bedrijf de buiglijnen bij krappe buigingen dwars op de walsrichting te leggen.
- Toestand en hardheidDezelfde legering bestaat zacht of hard. Harde toestanden vragen grotere radii en meer perskracht en scheuren eerder.
- Coating en oppervlakLagen zink, tin en nikkel kunnen scheuren of uitsmeren. De oppervlakteafwerking werkt door in het stampwerk, dus cosmetische onderdelen vragen schone strip en beschermde handling.
- Diktetolerantie en vlakheidCoilkromming, sabelvorm en dikteverschillen veranderen hoe een matrijs presteert. Precisiestrip kost meer en houdt beide strakker.
- Gereedschapsslijtage en braamSchurende en harde materialen maken snijkanten sneller bot en verhogen de braamhoogte. Walshuid op warmgewalst staal doet hetzelfde.
Typische minimale binnenradius van de buiging
Voor een buiging van 90 graden met de buiglijn dwars op de walsrichting. De lage waarde is voor een zachte toestand. Hardere toestanden, dikker materiaal en buigingen in de walsrichting vragen meer.
Dit zijn uitgangspunten. Het bedrijf bevestigt de radius voor uw kwaliteit, toestand en dikte voordat het de matrijs snijdt.
| Materiaal | Typische minimale radius |
|---|---|
| Koudgewalst staal | 0.5 tot 1 maal de dikte |
| HSLA-staal, vloeigrens 340 tot 550 MPa | 1.5 tot 3 maal de dikte |
| Roestvast staal 304, zachtgegloeid | 1 maal de dikte |
| Roestvast staal 301, per toestand | 1 tot 3 maal de dikte |
| Aluminium 5052-H32 | 1 tot 2 maal de dikte |
| Aluminium 6061-T6 | 2.5 tot 4 maal de dikte |
| Messing C260, halfhard | 1 maal de dikte |
| Fosforbrons, per toestand | 1 tot 3 maal de dikte |
| Veerstaal, zachtgegloeid | 1 tot 3 maal de dikte |
Een materiaal kiezen op eis
Begin bij wat het onderdeel moet doen. De tekening kan dan een kwaliteit of een prestatie noemen en het bedrijf een gelijkwaardig alternatief laten voorstellen.
- Elektrische geleidbaarheidKoper, messing, fosforbrons of berylliumkoper. Kies naar hoeveel veerkracht het onderdeel nodig heeft.
- CorrosiebestendigheidRoestvast staal 304 of 316, aluminium of gecoat staal. Gecoat staal laat een blanke afgeschuifde rand.
- VeergedragRoestvast staal 301, fosforbrons, berylliumkoper of veerstaal, afhankelijk van temperatuur, cycli en kosten.
- Laagste stukprijsKoudgewalst staal met een geplateerde of gelakte afwerking, tenzij het onderdeel blank zijn omgeving moet doorstaan.
- Laag gewichtAluminium 5052 voor gevormde onderdelen. HSLA-staal als het onderdeel staal moet blijven maar dunner kan.
- Schoonspuiten en voedselcontactRoestvast staal 304 of 316, met een oppervlakteafwerking en een lasproces die de toepassing toestaat.
Dikteverschillen veranderen hoe een matrijs draait. Lees over diktetolerantie en breedtetolerantie van coil.
Veelgestelde vragen
Kan elk metaal worden gestampt?
De meeste plaat- en stripmetalen wel, zolang ze voldoende taai zijn voor de bewerking. Brosse legeringen scheuren bij het buigen en harde toestanden beperken hoe krap een buiging kan zijn. Laat het bedrijf de kwaliteit en toestand toetsen aan de vorm van uw onderdeel.
Welk materiaal is het goedkoopst om te stampen?
In de meeste gevallen koudgewalst staal. Het vormt gemakkelijk, slijt gereedschap langzaam en is overal op voorraad. De stukprijs hangt ook af van stripbenutting en nabewerkingen, dus een duurdere legering kan winnen bij een onderdeel dat goed nest.
Waarom scheurt mijn aluminium onderdeel bij de buiging?
Meestal is de toestand te hard voor de radius. Aluminium 6061 in T6 scheurt bij krappe buigingen. Wissel naar 5052 in H32 of vergroot de binnenradius. 6061 kan in T4 worden gevormd of zachtgegloeid en daarna uitgehard.
Lees verder
Een tekening bij de hand? Laat u koppelen.
Stuur de tekening met materiaal, dikte en jaarvolume. Wij koppelen u aan tot 3 stampbedrijven en reageren binnen 24 werkuren.