naar top
Menu
Logo Print
04/07/2019 - KEVIN VERCAUTEREN

Ponsgereedschappen

MET DEZE (TE) WEINIG BEKENDE
PONSGEREEDSCHAPPEN IS TIJD TE WINNEN

Specials maken ponsmachine tot flexibele alleskunner

De kracht van de ponsmachine schuilt ongetwijfeld in haar flexibiliteit. Behalve de standaardgaten, in zowat elke vorm, moet je ook denken aan markeren, graveren en tappen, nog boven op het aanbrengen van allerhande vervormingen. Daar zijn vaak speciale gereedschappen voor nodig die niet altijd even bekend zijn, en dat is jammer omdat er behoorlijk wat tijd mee valt te winnen. Het loont dus wel de moeite om ze even van wat dichterbij te bekijken. Daarnaast halen we ook enkele punten aan die weliswaar eerder met het type van ponsmachine te maken hebben, maar die toch ook een impact hebben op het gereedschap.

-------------------------

Ontdek hier enkele ponsgereedschappen!

TERUG VAN NOOIT WEGGEWEEST

In de euforie van de doorbraak van de fiber­lasersnijmachine hadden sommigen de ponsmachine al ten grave gedragen: zonder af­hankelijk te zijn van het specifieke samenspel van stempel en matrijs, kun je met de laser heel snel zeer complexe contouren snijden. Geen omsteltijden meer, niet meer investeren in een bibliotheek aan gereedschappen en toch … De verkoop is na een eerste (sterke) daling gestagneerd, zeker als we de combimachines meerekenen, en enkele fabrikanten spreken zelfs van een heuse heropleving. Welke factoren liggen hier aan de grondslag?

Om te beginnen, blijft het ponsen een heel snelle manier om reguliere vormen te produceren. Daaronder verstaan we veelal rechthoekige stukken of onderdelen zonder al te grillige radiuscontouren (waarvoor onrendabel veel ponsgereedschappen nodig zijn). Blijven we nog even stilstaan bij de onderdelen, dan is het duidelijk dat ponsmachines zich bij uitstek lenen voor onderdelen met verschillende soorten van vervormingen: plooien (tot wel 76 mm), verstevigingsribben, doordrukkingen,  de toepassingen zijn legio. In tegenstelling tot het lasersnijden moet je het ponsen eigenlijk als een 3D-bewerking beschouwen. Daarbovenop moet je weten dat je met een ponsmachine bijvoorbeeld ook kunt verzinken en ontbramen, om maar twee voorbeelden te noemen (verder in de tekst gaan we daar nog dieper op in). Kortom, een ponsmachine is bijzonder polyvalent.

Een tweede reden heeft te maken met de mate van automatisering. In vergelijking met andere technologieën – laten we maar het laser­snijden noemen – kun je bij het ponsen de stukken vrij makkelijk en betrouwbaar scheiden en sorteren, zonder dat je veel risico loopt op stukken die in het skelet blijven haken. Wat dit argument nog meer kracht bijzet, is dat de technologie onder meer in ons land vaak met een andere technologie wordt gecombineerd. Denk aan de ponshoekschaar- of de ponslasermachines. Dat maakt dat de onderdelen (zo goed als) afgewerkt uit de machine komen, eventueel zelfs met allerlei slimmigheidjes om de latere assemblage te vergemakkelijken.

Een derde en laatste factor is puur economisch: een ponsmachine is relatief goedkoop. Zet je de begininvestering van een high-end ponsmachine af tegen de kostprijs van zelfs maar het instapmodel van een lasersnij­machine, dan kom je ongeveer 20% goedkoper uit. Tegenover een high-end laser kan dat verschil zelfs oplopen tot 50%. Een en ander zorgt ervoor dat wanneer je louter rekening houdt met de kost per onderdeel, je vaak beter af bent met een ponsmachine.

LVD
De kracht van de ponsmachine schult in haar flexibiliteit. Tal van speciale gereedschappen zijn beschikbaar.

 

TWEE PRINCIPES

In het ponsen heb je twee stromingen, namelijk de revolver- of turretmachines versus de singleheadtypes.

Revolver- of turretmachines

Bij de eerste zitten de gereedschappen verdeeld over verschillende stations in een draaibare revolver die afhankelijk van de te ponsen vorm het juiste gereedschap selecteert. Een hamer drukt de stempel door de matrijs met een actieve afstroper die de plaat klemt. Tegenwoordig wordt die afstroper trouwens ook gebruikt om tegendruk te bieden als er langs onder wordt vervormd. Maar daarover straks meer. Revolvermachines maken bij standaardgereedschappen gebruik van een veer in het gereedschap – in het geval van specials gaat dat soms over vier veren – die de stempel weer uit de plaat trekt, terug naar zijn beginpositie. Dat mechanisme kun je ook als controlemechanisme gebruiken, want als de stempel niet meekomt met de ponskop op zijn weg terug – er ontstaat dus een speling – dan wordt de machine onmiddellijk stilgezet. Zoiets kan bijvoorbeeld gebeuren bij speciaal aluminium dat door opwarming soms de neiging heeft om te knijpen.

Singleheadtype

Singleheadtypes werken volgens een heel ander principe. In plaats van veren zorgt een hydraulisch circuit voor het op- en neergaan van de ponskop. De gereedschappen hangen bij één fabrikant in een cassette aan een lineair railsysteem, bij andere aanbieders wordt er net zoals bij de turrets van een roteerbaar magazijn gebruikgemaakt (en de afzonderlijke gereedschappen zitten in een houder). Het verschil met turrettypes is echter dat de ponskop het benodigde gereedschap volledig opneemt. Alleen bij de singleheadtypes kan, indien gewenst, als optie een passieve afstroper worden toegepast, dat wil zeggen dat er geen contact is tussen de afstroper en de plaat. Dat gaat sneller en het proces verloopt krasvrij. Maar omdat de klemfunctie van de afstroper wegvalt, is deze optie beperkt tot dunne platen (1 tot 1,5 mm).

HACO
De operator vervangt één van de gereedschappen in het magazijn.

IMPACT OP TOOLING

Elk principe heeft voor- en nadelen, maar dat ligt buiten de scope van dit artikel. Belangrijk met betrekking tot de gereedschappen is dat de geschetste tweedeling ook zorgt voor twee soorten ponsgereedschappen, want de gereedschappen op een revolvermachine zijn niet compatibel met een single head en vice versa. Met andere woorden, de gereedschappen worden aangepast aan het type van ponsmachine.

Overigens mag je er niet van uitgaan dat je de ponsgereedschappen van bijvoorbeeld een revolvertype zomaar kunt gebruiken op om het even welke revolvermachine van een ander merk. Als het in beide gevallen om thick turrets gaat, zal dat heel vaak wel het geval zijn (maar niet altijd). Andere, weliswaar oudere en minder courante systemen, zoals thin turrets of supra tooling, zijn zeker niet compatibel met thick turrets.

Naast de onderlinge inwisselbaarheid moet je met de lineaire singleheadsystemen heel goed nadenken over de volgorde van de gereedschappen omdat de afstand tussen de eerste en de laatste positie vrij groot is, en dat anders een impact zou hebben op de wisseltijd. Anderzijds is er het punt van de geleiding. Bij singleheadtypes zit het gereedschap volledig opgenomen in de ponskop, bij de revolvermachines niet. En dat zou de levensduur van de gereedschappen kunnen beïnvloeden. Al speelt voor de stabiliteit natuurlijk ook de constructie van de machine zelf een rol. Wordt er bijvoorbeeld van een gesloten frame gebruikgemaakt of niet? Hoe dan ook, over dit punt bestaat er wel wat discussie onder de fabrikanten. Daarom raden we je aan om zeker ook eens zelf je licht op te steken en bij hen informatie in te winnen.

Multitool
Een multitool is een meervoudig ponsgereedschap.

MULTITOOL EN PLOOIHOOGTE

Hoewel ook dit aspecten zijn die aan het type ponsmachine kunnen worden gelinkt, maken we er graag twee aparte paragrafen van. Ze vragen namelijk om net iets meer uitleg.

Multitool

Een multitool is een meervoudig ponsgereedschap dat zorgt voor nog meer flexibiliteit. Maar om de verschillende gereedschappen van de multitool te kunnen gebruiken, moet je over een draaimechanisme beschikken. Voor singleheadmachines vormt dat natuurlijk geen probleem, want de ponskop is sowieso over de volle 360° te roteren. In principe kunnen dus alle ponsgereedschappen die in de cassette zitten, multitools zijn. Bij revolverponsmachines is dat niet het geval. Specifiek voor multitools moet je bij turrets in een aantal draaistations voorzien, op één uitzondering na. Er is namelijk ook een fabrikant van revolvermachines die de gereedschapshouders al voorbereidt om te kunnen draaien via een en hetzelfde draaisysteem. Op die manier kunnen er veel meer multitools worden gebruikt. Bovendien zijn alle gereedschappen van de multitools bij die fabrikant ook nog eens indexeerbaar. Met andere woorden, de ge­reedschappen kunnen, los van het draaisysteem (of bij de single heads, de ponskop), ook op zichzelf draaien, wat de flexibiliteit extra verhoogt. Natuurlijk bestaat die mogelijkheid ook bij de andere fabrikanten en systemen, maar het is belangrijk om te weten dat een multitool niet automatisch indexeerbaar is. Tot slot stippen we nog aan dat de multitools die je in een draaistation van een turrettype kwijt kunt, uit meer gereedschappen kunnen bestaan dan bij een single head.

Plooihoogte

We hebben eerder al aangehaald dat een ponsmachine ook 3D-bewerkingen kan uitvoeren. Dan denken we in de eerste plaats aan het plooien. De plooihoogte verschilt echter van fabrikant tot fabrikant, en ook dat heeft in grote mate te maken met het type ponsmachine. Grof geschetst, kun je de turret omschrijven als twee schijven die roteren en de gereedschappen opnemen. Die bouwwijze maakt hoge plooien niet mogelijk, doordat de ruimte tussen de twee schijven beperkt is tot 25 mm. Trek daar onder meer de plaatdikte van af en je strandt op ongeveer 20 mm, terwijl er twee fabrikanten van single­headmachines zijn die tot ruim 70 mm gaan. Immers, daar geldt die beperking niet. Tegenwoordig bestaat er ook zoiets als ‘actieve matrijzen’. Bij deze optie gebruikt men voor grote vervormingen (de hoogte blijft wel nog altijd beperkt) de matrijs om langs onder de vlakke plaat een vorm mee te geven.

Niet alleen kun je er een relatief grote(re) vervorming mee maken, je maakt ook slechts heel kortstondig contact met de plaat, waardoor je krassen vermijdt. Het ponsen gaat wel iets trager dan ‘normaal’ en bovendien boet je in aan ponskracht, zodat het voornamelijk een optie is voor dunne platen. Verwar een actieve matrijs overigens niet met een ‘sinking die’, dat wil zeggen een matrijs die kan zakken, maar die de plaat niet vervormt. Daar zit meteen het verschil. Het voordeel is dat er ook nu weer krasvrij of -arm kan worden gewerkt. Nog een andere manier om dat te bewerkstelligen, is het verhogen van de borstels.

Lees verder onder de foto...

LVD
Ponsmachines lenen zich bij uitstek voor onderdelen met diverse soorten van vervormingen, zoals plooien (tot wel 76 mm)

SPECIALE GEREEDSCHAPPEN

Met het vervormen en plooien tot hoogtes van om en bij 70 mm zijn we eigenlijk al aan­beland bij de speciale gereedschappen, tenminste als je ervan uitgaat dat een standaardgereedschap alleen een op- en neerwaartse beweging maakt om bijvoorbeeld een gat te ponsen. Het aanbod van specials is intussen heel breed en hun belang neemt nog toe. Logisch, als je weet dat de pons­machine het net van haar flexibiliteit en poly­valentie moet hebben. Om je een idee te geven van de grote variëteit, vandaag kun je op minstens vier manieren markeren: met een markeerpunttool (waarbij de lijnen worden gevormd door een opeenvolging van kleine puntjes), met een graveergereedschap of scribing tool, via doordrukken of een inkjet­systeem. Daarnaast heb je ontbraamtools, gereedschappen om draad te snijden, en er zijn natuurlijk de rolgereedschappen, mis­schien wel de bekendste van de specials en goed voor heel wat tijd- en materiaalwinst als de toepassing zich ertoe leent. Door hun bolvormige, indexeerbare kop ‘glijden’ de gereedschappen over het materiaal. Met een kerfwiel (rolling pincher) breng je bijvoorbeeld aan de onder- en bovenkant van de plaat afgeschuinde groeven aan die toelaten dat de stukken na het ponsen makkelijk van de plaat afgebroken kunnen worden. Aangezien alle stukken in eerste instantie aan elkaar blijven haken, heb je geen microjoints nodig, waardoor je ze dichter bij elkaar kunt nesten. De afgeschuinde kanten zorgen tevens voor een braamloze afwerking.

Vergeet de software niet

Alle ponsmachines kunnen met speciale gereedschappen uitgerust worden. Vergeet alleen niet dat je er ook de software voor moet hebben. De bewegingen zijn namelijk veel complexer dan alleen maar op en neer. In het geval van draadsnijden, bijvoorbeeld, moet je al een draaibeweging kunnen maken en veel van de speciale gereedschappen vragen een interpolatie van de c-as om de specifieke vormen te kunnen maken. Ze vergen daarom nauwkeurige instellingen om de bewegingen precies op elkaar af te stemmen. Bij veel fabrikanten zit die mogelijkheid standaard in het aanbod, bij andere gaat het om extra opties die je moet nemen. Doordat veel fabrikanten samenwerken met onafhankelijke leveranciers van gereedschap­pen, zien we over het algemeen vaak de­zelfde specials terugkeren. Sommige machinefabrikanten maken hun eigen gereedschappen en kunnen daardoor specials aanbieden die niemand anders heeft: een gereedschap voor het geïntegreerd richten, een V-cut om een groef te trekken in het materiaal, waardoor er zonder radius kan worden geplooid, Z-gereedschappen om korte Z-plooien te maken … 

Dit artikel kwam tot stand met dank aan Amada, Haco, LVD, Metanox, Prima Power, Talas, V.A.C. Machines en Wilson Tools.