logo Federatie Dunne Plaat
Home Niet-verspanende bewerkingstechnieken Plaatmateriaal Gereedschappen Colofon
Knippen
Niet-verspanende bewerkingstechnieken | Scheiden | Knippen

Knippen met guillotineschaar

Figuur 1.

 

Hoofdelementen van de schaar:

a. Frame

b. Tafel

c. Bewegend en vast schaarmes

d. Neerhouder

e. Achter- en vooraanslag

Het frame is als C-frame en relatief licht uitgevoerd. Dit is mogelijk door de instelbare kniphoek. De kniphoek vermindert de maximale knipkracht, waardoor het frame minder zwaar wordt belast. Deze kniphoek resulteert echter wel in een vervorming van geknipte stroken.

De neerhouders voorkomen, dat het materiaal verschuift en gaat doorbuiging tegen. Het effect van de neerhouders wordt bepaald door de grootte van de neerhouderkracht en van de positionering van de neerhouders

De vooraanslag is doorgaans voorzien van een liniaal met instelbare fijn-instelling.

De snijspleetinstelling is afhankelijk van de materiaaldikte en het te knippen materiaal, maar is ook afhankelijk van de kwaliteit van de schaar. De regeling gebeurt middels cilinders, links en rechts van de machine.

De kniphoek wordt ingesteld door het bijpompen of afvloeien van een bepaalde hoeveelheid olie tussen de twee cilinders. De aflezing van de kniphoek gebeurt op een (doorgaans) verlichte schaal.      



Hydraulische schaar met kniphoek en snijspleetinstelling

Figuur 2. De guillotineschaar

De guillotineschaar is het meest gebruikte schaartype in de industrie. Rechte kniplijnen in zowel dunne als dikke plaat. In het algemeen geschikt voor kleinere series. Het onder- en het bovenmes hebben elk vier snijkanten. Door het draaien van de messen na ca. 100 knipuren kan het slijpen worden uitgesteld. Bij het knippen van aluminium kan dit eerder nodig zijn.

De kniplengte wordt bepaald door de meslengte. Maximaal te knippen plaatafmetingen ca. 4300 x 16mm voor een materiaal met een trekvastheid van Rm = 450 N/mm². Instelbare kniphoek van 0,5° tot …° Instelbare snijspleet van 0,05 tot … mm.  Elektrisch verstelbare achteraanslag tot 1000 mm.

Tegenwoordig uitgerust met de Return-to-Sender functie met als voordelen:

  • Terugvoeren van de plaat; de geknipte plaatdelen worden teruggevoerd naar de schaartafel. De operator hoeft niet steeds naar de achterzijde van de schaar te lopen om de geknipte delen op te pakken.

  • Minder beschadigingen; door de plaatdelen terug te laten komen op de schaartafel wordt beschadiging van geknipte plaat voorkomen.

  • Omgekeerd knippen; met de return- to- sender hooghoudinstallatie is het mogelijk de achteraanslag te gebruiken als vooraanslag. Het te knippen plaatdeel ligt nu achter het mes op de hooghoudarmen. Dit geeft twee voordelen;

            a) Smalle stroken kunnen torsie vrij worden geknipt.

            b) Voorgeponste plaat kan zeer nauwkeurig in stroken worden geknipt zonder opbouwtolerantie.

Figuur 3. Tafel guillotine schaar

Om beschadiging van het te knippen plaatmateriaal te voorkomen is de tafel veelal van kogelpotten voorzien. Groeven in de tafel om de plaat beter te kunnen verschuiven. De tafel is smal, maar kan worden vergroot met in lengte verstelbare oplegarmen.

- Haaksgeleiders; links en rechts

- Linialen in de tafel

- T-sleufen; over de volle breedte van de tafel



Knipsnede

Figuur 4. Knipsnede

De kwaliteit van het scheidingsvlak is afhankelijk van de aard van: 

- het plaatmateriaal 

- de grootte van de knipspleet

- de conditie van de snijkanten

- de kwaliteit van de schaar

 Vervormings plaatmateriaal

Figuur 5.

Wanneer de strookbreedte kleiner is dan 40 maal de materiaaldikte moet rekening worden gehouden met:

  • Torsie, die met toenemende snijspleet groter wordt.

  • Kromming in langsrichting, die groter wordt naarmate een toenemende kniphoek wordt ingesteld.

Een kleine kniphoek geeft nagenoeg geen rechtheidsafwijking aan de geknipte plaatdelen.  Sabelkromheid, die kan ontstaan door rechtheidsafwijking van de schaarmessen of de mesopnamen. Verder zijn veelal restspanningen in het geslitte materiaal de oorzaak van sabelkromheid. er zijn overigens aanzienlijke verschillen in het midden en de rand van de coil.

Voordeel kniphoek; het verminderen van de snijkracht, waardoor de `stand­tijd' van de messen wordt vergroot.

Bij plaatstroken met een breedte die groter is dan ca. 15 maal de plaatdiktes leidt een te grote kniphoek tot een gebogen plaatvorm. Bij plaatstroken die smaller  zijn dan ca. 15 maal de plaatdikte treedt bij een te grote kniphoek en/of te kleine snijspleet een getordeerde plaatvorm op.


Langskromming / Torsie

 

Figuur 6.

Torsie staat in relatie met de snijspleet, de geometrie van de schaarmessen en de kniphoek.

Naarmate met een grotere snijspleet wordt geknipt, zal bij het knippen optredende torsie groter worden.

  • Grotere snijspleet: meer torsie en geen invloed op langskromming
  • Grotere kniphoek: minder torsie en meer langskromming
  • Grotere snijhoek: minder torsie en geen invloed op langskromming
  • Grotere messlijtage: meer torsie en geen invloed op langskromming



De geometrie van de schaarmessen

 

Figuur 7.

De geometrie van de schaarmessen wordt door instelling van de bovenbalk van de schaar gerealiseerd en bestaat uit een kniphoek α. De snijhoek У is hier van toepassing, omdat één schaarmes een geslepen snijkant heeft. Indien smalle stroken moeten worden geknipt, kan deze snijhoek de torsie mede beperken.

De vrijloophoek β kan worden gerealiseerd door schuinstelling van de bovenbalk of zoals hier door het een vrijloop te slijpen, waardoor de wrijving en daardoor de slijtage van de messen wordt verminderd.



Vorm en opstelling van de messen

Figuur 8.

Deze procesvariabelen zijn o.a.:

- de snijspleet u; 5-8% als Rm < 450 N/mm², 9-15% als Rm > 450 N/mm²

- de snijhoek У; Indien smalle stroken moeten worden geknipt, kan deze snijhoek de torsie mede beperken.

- de vrijloophoek β; zorgt er voor dat de wrijving en daardoor de slijtage van de messen wordt verminderd.

- de kniphoek α; De knipkracht neemt af en de vervorming wordt groter naarmate de kniphoek toeneemt.

- materiaalsoort;

- materiaal dikte;

- strookbreedte;

- kniplengte;


Invloed snijspleet

Figuur 9.

De snijspleet u

De vorm van het scheidingsvlak snedeoppervlak wordt bepaald door de materiaalsoort en de plaatdikte en kan door de grootte van de snijspleet worden beïnvloed. Men kiest een zodanige speling  tussen de messen dat de scheuren, die van beide snijkanten uit optreden, in elkaars verlengde liggen. Dit is in de praktijk niet altijd haalbaar i.v.m. te kleine snijspeling. Als richtwaarde wordt voor de snijspleet 5% van de plaat­dikte aangehouden.

Bij het knippen van harde materialen wordt, bij plaatdiktes boven 5 mm, 5 tot 8% speling genomen. Bij zachte, dunne materialen een snijspleet van 3 tot 5 % alleen voor zeer nauwkeurige scharen en materialen dikker dan 0,8 mm.

Juiste instelling van de snijspleet is van belang voor:

  • de kwaliteit van de snede en beperking van torsie

  • levensduur van mes en machine


Zelfinstellende snijspleet

Figuur 10.

Sommige scharen hebben een z.g. “zelfinstellende” knipspleet. De bovenbalk beweegt hierbij niet volledig rechtlijnig, maar volgt een curve. Deze curve is zodanig gekozen, dat bij dikker materiaal een met een grotere snijspleet wordt geknipt.

Invloed snijhoek y

Figuur 11.

De voordelen van de snijhoek zijn:

Het beperken van het tijdens het knipproces optredende buigend moment. Dit geeft minder kans op doorbuiging van het materiaal dat zich onder het bewegende  bovenmes bevindt en dus vermindert het de optredende torsie.

De nadelen van de snijhoek zijn:

 Aan de rand van de knipsnede treedt vervorming op levensduur van de messen is korter, twee i.p.v. vier slijpvlakken.

Krachten tijdens het knippen

K = is een factor en afhankelijk van materiaal, snijspeling en eventueel snijolie en kiezen we meestal 1

Het knippen met een kniphoek vermindert de knipkracht en zorgt tevens voor het dempen van de snijslag. De schaar heeft in dat geval een driehoek in de snede, waardoor de knipkracht aanzienlijk lager is dan in het geval geen  kniphoek zou worden toegepast. De kniphoek moet echter niet onnodig groot worden ingesteld, omdat hierdoor rechtheidsafwijkingen in langsrichting ontstaan.



Energie opname frame

 Figuur 13.

 

 Verband kniphoek - knipkracht

Juiste instelling van de kniphoek is van belang voor:

  • vermindering van de snijkracht

  • beperking van de langskromming van geknipte stroken

  • de levensduur van de machine door snijslagdemping

Figuur 14.

Hooghoudinstallatie

Figuur 15.


De achteraanslag is middels een kogelomloopspil verstelbaar. De repeteerbaarheid = ± 0,03mm.
Bij verandering van de snijspleet wordt de achteraanslag doorgaans gecorrigeerd.

Neerhouders

Figuur 16.

Bekrachtiging; instelbaar, onafhankelijk, hydraulisch
Aantal; zoveel mogelijk
Steekafstand; van links naar rechts toenemend van 20 naar 100 mm
Bescherming; Adiprene overschuifvoetjes

De neerhouders voorkomen dat het materiaal verschuift en gaat doorbuiging tegen. Het effect van de neerhouders wordt bepaald door de grootte van de neerhouderkracht en van de positionering van de neerhouders.

Neerhouderskracht

Figuur 17.

Krachtenspel bij het knippen met een kniphoek α en een snijhoek γ. De ontbondene Fr neemt toe bij grotere kniphoek αDe wrijvingskracht Fw moet bij toenemende kniphoek α toenemen. Dit vraagt bij het knippen van smalle stroken dus een grotere neerhouderkracht.

Bramvorming bij het knippen

Figuur 18.

Braam wordt bij het knippen versterkt door:
-
Vergroting van de snijspleet
-
Slijtage van de messen

Een te kleine snijspleet (< 5%) veroorzaakt, afhankelijk van de kwaliteit van de schaar, verhoogde slijtage van de messen en daardoor hogere braamvorming.

Methode van aanslaan

Methode van aanslaan kan de nauwkeurigheid van het product bepalen. Aanslag blijft staan: opbouw van maatafwijking Vooraanslag; indien er een klein strookje moet worden afgeknipt
Achteraanslag; zo veel mogelijk, indien de maatvoering dit toelaat


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Figuur 7.

terug  |  print

zoeken