Springback

Een hoek van 90° op tekening betekent niet automatisch dat de plaat na het kanten ook exact op 90° blijft staan. Zodra de kracht van de kantbank wordt weggenomen, kan het materiaal namelijk iets terugveren.

Dit verschijnsel noemen we springback of terugvering. Maar waardoor ontstaat het en waarom is het bij de ene staalsoort sterker dan bij de andere?

Wat gebeurt er tijdens het kanten?

Bij het kanten wordt een vlakke staalplaat tussen het boven- en ondergereedschap van de kantbank gebogen. Daarbij ontstaan verschillende spanningen in het materiaal.

Aan de buitenzijde van de buiging wordt het materiaal uitgerekt en ontstaat trekspanning. Aan de binnenzijde wordt het materiaal juist samengedrukt en ontstaat drukspanning.

Daartussen bevindt zich de neutrale zone. Een deel van het materiaal wordt tijdens het kanten blijvend, oftewel plastisch, vervormd. Een ander deel vervormt elastisch en wil na het wegnemen van de belasting gedeeltelijk terug naar zijn oorspronkelijke vorm.

Het gevolg: de plaat veert iets terug en de uiteindelijke hoek verandert.

Welke factoren bepalen de springback?

De hoeveelheid terugvering is niet voor iedere plaat gelijk. Verschillende factoren hebben hier invloed op:

• Rekgrens en treksterkte – hoe hoger de sterkte van het materiaal, hoe groter de terugvering doorgaans is.
• Plaatdikte – de verhouding tussen plaatdikte en buigradius beïnvloedt het materiaalgedrag tijdens het zetten.
• Binnenradius – een grotere verhouding tussen buigradius en plaatdikte leidt doorgaans tot meer terugvering.
• V-opening van de matrijs – de gekozen matrijs bepaalt mede de radius en vervorming van het materiaal.
• Zetmethode – bijvoorbeeld luchtbuigen of bodemen heeft invloed op de uiteindelijke terugvering.

Springback is dus het resultaat van een combinatie van materiaal, geometrie, gereedschap en zetmethode.

Waarom veert hoogsterktestaal sterker terug?

Het verschil wordt vooral duidelijk bij het verwerken van hoogsterktestaal.

Staalsoorten zoals S690QL en S700MC hebben een veel hogere rekgrens dan traditionele constructiestalen zoals S235 en S355. Daardoor is meer spanning nodig voordat het materiaal blijvend vervormt.

Na het wegnemen van de perskracht komt een deel van de elastische vervorming weer vrij. Hierdoor kan de terugvering bij hoogsterktestaal groter zijn.

Hetzelfde product, met dezelfde plaatdikte en dezelfde gewenste hoek, kan bij een andere staalsoort dus om een andere instelling van de kantbank vragen.

Hoe wordt springback gecompenseerd?

In de praktijk kan terugvering worden gecompenseerd door tijdens het kanten verder te buigen dan de gewenste eindhoek. Dit noemen we overbuigen.

Moet een product uiteindelijk bijvoorbeeld een hoek van 90° krijgen, dan kan het noodzakelijk zijn om tijdens het kanten een kleinere hoek te maken. Na het terugveren komt het product vervolgens op de gewenste eindhoek uit.

Hoeveel overbuiging nodig is, is niet met één vaste waarde te bepalen. Het hangt onder andere af van de staalsoort, plaatdikte, buigradius, geometrie en het gebruikte gereedschap.

Juist bij dik plaatmateriaal en hoogsterktestaal zijn kennis van het materiaal en ervaring met het zetproces daarom belangrijk.

Materiaalkennis maakt het verschil

Bij WBM verwerken we dagelijks dik plaatstaal, hoogsterkte- en slijtvast staal. Onze kantbanken beschikken over een hoge perskracht, tot 1.000 ton over een lengte van 6 meter. Maar alleen veel perskracht is niet voldoende. Het gedrag van het materiaal moet ook worden meegenomen in het productieproces.

Springback is dan ook geen productiefout, maar voorspelbaar materiaalgedrag.

De kunst zit in het voorspellen én beheersen ervan.

Heb je een product waarbij zwaar of complex zetwerk, hoogsterktestaal of een specifieke maatvoering een uitdaging vormt? Betrek ons dan vroeg in het ontwerpproces. We denken graag mee over de maakbaarheid.