Een plaatdeel komt van de machine en blijkt bol te staan, of een lange strip is licht gekromd. Dat is vervorming, en het is een van de vervelendste problemen bij plaatwerk omdat u het pas ziet als het onderdeel al gesneden is. Hieronder staat waar vervorming bij lasersnijden vandaan komt, wat wij eraan doen en wat u er zelf in het ontwerp aan kunt voorkomen.
Waarom plaatwerk vervormt
Lasersnijden is een thermisch proces. Op de snijlijn wordt het materiaal plaatselijk gesmolten en direct daarna koelt het weer af. Dat verhitten en afkoelen laat spanningen achter in het materiaal, en die spanningen zoeken een uitweg zodra het onderdeel loskomt van de plaat.
Daar komt bij dat plaatmateriaal al spanning in zich heeft voordat het bij ons binnenkomt. Walsen, richten en transporteren laten allemaal sporen na. Zolang het onderdeel nog vastzit in de plaat houdt de rest van het materiaal die spanning in bedwang. Snijdt u het los, dan komt het vrij.
Hoe dunner de plaat en hoe langer en smaller het onderdeel, hoe eerder u dat merkt. Een compact blok van 10 mm staal blijft vlak, een strip van 1,5 mm van een meter lang kan zichtbaar krom trekken.
Wat wij eraan doen
Verspreid snijden over de plaat
De volgorde waarin onderdelen uit een plaat komen, doet meer dan u zou denken. Werken wij alle contouren in één hoek achter elkaar af, dan loopt de temperatuur daar op en vervormt het materiaal in dat gebied. Daarom snijden wij bij warmtegevoelig werk verspreid over de plaat, zodat een zone kan afkoelen voordat er verderop weer warmte in gaat. Dat kost iets meer machinetijd en levert vlakkere onderdelen op.
Micro joints waar dat helpt
Bij dunne of langgerekte onderdelen laten wij het deel soms met micro joints aan de plaat vastzitten tot het snijden klaar is. Het onderdeel kan dan niet gaan bewegen of kantelen tijdens het proces, wat de vlakheid ten goede komt.
Die micro joints breekt u er zelf af, dat is standaard. Wilt u de onderdelen los en met de aanhechting netjes weggewerkt geleverd krijgen, dan doen wij dat tegen meerprijs. Geef bij de aanvraag door wat u wilt, dan staat het in de offerte.
Snijparameters afstemmen op het materiaal
Snelheid, vermogen en snijgas bepalen samen hoeveel warmte er in het materiaal gaat. Dunner materiaal vraagt een andere afstemming dan dik plaatwerk. Dat verschil is precies waar het misgaat als er te snel en te heet gesneden wordt.
Wat u zelf in het ontwerp kunt doen
Een deel van de winst zit in de tekening, nog voordat wij het bestand ontvangen.
- Vermijd extreem lange en smalle vormen waar dat kan. Een verhouding van meer dan tien keer de breedte is een risico.
- Verdeel gaten en uitsparingen gelijkmatig over het onderdeel in plaats van ze in één zone te clusteren.
- Houd voldoende materiaal tussen twee uitsparingen. Als vuistregel minimaal de plaatdikte.
- Geef aan welke maten kritisch zijn. Dan weten wij waar de aandacht naartoe moet.
- Kies niet automatisch de dunste plaat die technisch kan. Een halve millimeter dikker geeft vaak veel meer stijfheid.
Overweeg ook of een verstijving in het ontwerp mogelijk is. Een omgezette rand of een rib maakt een slap plaatdeel ineens stabiel. Kanten doen wij niet zelf, maar regelen wij via een vaste partner, dus vraag ernaar als dat uw onderdeel beter maakt.
Per materiaal een andere oorzaak
Alle drie de materialen vervormen, maar niet om dezelfde reden. Dat bepaalt ook welk tegenmiddel werkt.
Staal
Staal voert warmte redelijk af en is stijf, waardoor het van de drie het minst gevoelig is. Bij dikke platen speelt vervorming nauwelijks, bij dun plaatwerk met veel snijlengte wel.
RVS
RVS geleidt warmte ongeveer drie keer slechter dan staal. De warmte blijft daardoor op de snijlijn hangen in plaats van weg te vloeien, en laat daar spanning achter. Bij dun RVS en bij lange smalle delen is dat het duidelijkst.
Daar zetten wij micro joints tegenin, die het deel vasthouden tot het snijden klaar is, gecombineerd met verspreid snijden. Die micro joints breekt u er zelf af, weghalen en bijwerken doen wij tegen meerprijs.
Aluminium
Bij aluminium is het precies andersom. Het geleidt warmte uitstekend, waardoor de hele plaat warm wordt in plaats van alleen de snijlijn. En aluminium zet ongeveer twee keer zo sterk uit als staal, dus die opgewarmde plaat groeit merkbaar en krimpt bij afkoeling weer.
Daar komt bij dat aluminium minder stijf is, dus er is minder weerstand tegen de spanning die vrijkomt. Verspreid snijden werkt hier goed, juist omdat de warmte zo makkelijk wegvloeit.
Kortom: bij RVS zit de warmte vast op één plek, bij aluminium trekt hij door de hele plaat. Andere oorzaak, ander tegenmiddel. Welke diktes waarvoor geschikt zijn, leest u in het artikel over geschikte plaatdiktes voor lasersnijden.
Wat er na het snijden nog kan
Is een onderdeel toch niet vlak genoeg, dan is richten meestal de oplossing. Bij plaatwerk gebeurt dat mechanisch of met gerichte warmte. Voor kritische toepassingen kan spanningsarm gloeien uitkomst bieden, al is dat een bewerking die wij via ons netwerk regelen en die tijd en geld kost.
Beter is het om vervorming voor te zijn. Vertel daarom bij de aanvraag hoe vlak het onderdeel moet zijn en waarvoor het dient. Een deel dat straks in een frame wordt gelast, stelt andere eisen dan een montageplaat waar een geleiding op komt. Welke toleranties reëel zijn, staat in ons artikel over realistische toleranties bij lasersnijden.
Veelgestelde vragen
Kan vervorming helemaal worden voorkomen?
Volledig uitsluiten kan niet, omdat er altijd warmte in het materiaal gaat en er altijd spanning in de plaat zit. Wel kunnen wij het tot een niveau terugbrengen waarop het voor uw toepassing geen probleem meer is. Daarvoor moeten wij wel weten hoe vlak het onderdeel moet zijn.
Waarom vervormt mijn dunne plaat meer dan een dikke?
Dun materiaal heeft minder eigen stijfheid om de vrijkomende spanning te weerstaan. Dezelfde spanning die in 8 mm staal niets doet, buigt 1,5 mm plaat zichtbaar krom. Daarom is een iets dikkere plaat soms de goedkopere oplossing.
Wat kost het om vervorming te beperken?
Meestal niet meer dan wat extra machinetijd door een aangepaste snijvolgorde. Dat is een fractie van wat het kost om een serie af te keuren. Pas als richten of spanningsarm gloeien nodig is, wordt het een aparte kostenpost.
Moet ik dit bij de aanvraag melden?
Ja, graag. Vermeld hoe vlak het onderdeel moet zijn en waar het voor dient. Dan stemmen wij de snijvolgorde en de parameters daarop af in plaats van achteraf te moeten repareren.
Helpt een andere materiaalkeuze?
Soms wel. Staal is minder gevoelig dan dun RVS, en een iets dikkere plaat helpt vrijwel altijd. Of dat voor uw toepassing kan, hangt af van gewicht, corrosie-eisen en kosten. Leg het ons voor bij de aanvraag, dan denken wij mee.
Heeft u een onderdeel waarvan de vlakheid kritisch is? Stuur uw DXF met materiaal, dikte en een toelichting op de eisen via ons contactformulier of bel 0522 201 714. U hoort binnen 24 uur op werkdagen van ons. Heeft u haast, bel dan even.