Deskundig
Veel ervaring
Gespecialiseerd
Geavanceerde materialen
Duurzaam
Kwaliteit
Contact

Ik heb veel gesproken over verspanende gereedschappen en recent ook over gereedschapshouders. Maar er is nog een derde aspect bij verspaning welke we ook niet mogen vergeten. Hoe maak je nu het werkstuk vast? Nu doen wij veel met kunststof onderdelen en daarbij kun je met klemmen of met vacuüm de producten vastzetten. Daar wil ik het later over hebben. Nu wil ik een wat ondergeschoven spantechniek belichten: magneetspannen.

Magnetisme

Om uit te leggen waarom en hoe magneetspannen werkt, licht ik graag eerst wat meer toe over magnetisme. Bij magnetisme hebben we altijd te maken met 2 polen. Tussen de  noord- en zuidpool van een magneet lopen krachtlijnen : een magnetisch veld. Ze trekken elkaar als het ware aan. De krachtlijn neemt de weg van de minste weerstand dus de kortste en de best geleidende weg. Lucht is niet geleidend maar staal wel, hierdoor zullen deze lijnen dus door een stalen product gaan ipv door de lucht.. Je kunt zien hoe de krachtlijnen lopen op bijgaande foto. Hoe dichter de polen bij elkaar zitten hoe meer kracht er is, hoe verder van de pool af hoe minder.

Als je dus een stuk staal wil klemmen met magneetkracht moet is zorgen dat de noord en de zuidpool het materiaal zo goed mogelijk raken ( kleine luchtspleet) zodat de krachtlijnen zo effectief mogelijk werken. Omdat het werkstuk wordt aangetrokken verschuift het niet als er voldoende wrijving is tussen het werkstuk en de magneet.

Magneetspannen bij slijpen

Magnetisch spannen bij slijpen is al lang bekend. Hierbij is de kracht altijd in één richting namelijk in de langs richting van de tafel. De hier toegepaste techniek is door middel van parallelle polen van permanent magneten dwars op deze richting. Het is wisselend een noord en een zuidpool. Bij deze opspanmethode zijn er nog veel factoren waar je verschil in kan brengen, zoals de poolafstand ,soort magneten en de bedieningsmethode.  

Maar als we dit voorstellen aan een frezer dan wijst die erop dat de krachten bij frezen in alle richtingen zijn. En daar heeft hij gelijk in. We zullen hier dus een andere techniek voor moeten toepassen.

magneetspannen voor frezen

Elektro-permanentmagneet, met kwadraatpool techniek
Kwadraatpooltechniek met elektro permanent magneten

Dat is een hele mond vol. Kwadraatpool wil zeggen vierkant polen naast elkaar

N    Z    N

Z    N    Z

Hierdoor krijg je dat de magnetisch krachtlijnen in alle richtingen door het werkstuk lopen waardoor ook draaiende bewegingen die door frezen ontstaan opgevangen worden.

We gebruiken geen elektromagneten maar elektropermanent magneten. Het verschil zit erin dat bij elektromagneten een elektrische stroom ervoor zorgt dat de magneet aantrekt, als de stroom eraf gaat dan stopt de aantrekking. Bij elektropermanent magneten zorgt een stroomimpuls voor het omschakelen van de polen, zodat de krachtlijnen als het ware van intern naar extern gaan. Bij de volgende stroomimpuls wordt dit weer omgedraaid en is het oppervlak niet meer magnetisch en kan het werkstuk dus verwijderd worden. In sommige systemen is de magneetkracht instelbaar zodat er ook dunnere werkstukken gespannen kunnen worden.

Poolverlengers

Doordat we met meerdere vierkante polen werken, kunnen we een deel hiervan verhogen om een nog kleiner spanoppervlak te krijgen. Dit betekent dat je met een grote magneetplaat ook kleinere producten mooi kan opspannen om nog beter 5-assig te kunnen bewerken.

Ook kan je flexibele poolverlengers gebruiken. Deze bestaan uit 2 losse bewegende delen. Op het moment dat je ze magnetiseert worden de twee delen gefixeerd en vormen één geheel. Het voordeel hiervan is dat je een gebogen product spanningsloos kan opspannen, en dus goed kan afvlakken.

Ik werd een bij een klant uitgenodigd om zijn opspanning te bekijken. Het ging hier om een stalen frame van bijna 4 meter lang en de uiteinden moesten vlak gefreesd worden. Hij spande nu mechanisch door middel van kikkers. omdat het werkstuk licht gebogen was veerde het werkstuk, op het moment dat hij de kikkers losdraaide, weer terug naar de positie van voor het spannen en waren de vlakken niet meer parallel. Voor mij de uitdaging dit betrouwbaarder te doen. Ik heb toen voorgesteld om te spannen door middel van magneetspanplaten met kwadraatpool techniek. Deze waren voorzien van flexibele poolverlengers. Deze vormen met het frame mee. Op het moment dat er gespannen is zitten ze vast en zat het frame ook vast. Er werd dus geen spanning in het frame gebracht door het opspannen. Je begrijpt dat als je dan ontspant het frame nog steeds op dezelfde plaats blijft.  De vlakken bleven parallel en dat was de bedoeling.

5 voordelen

de voordelen van magnetisch spannen met kwadraatpolen en elektropermanente magneten.

  1. Snel en spanning vrij opspannen 
  2. Veilig opspannen omdat er bewust gespannen en ontspannen moet worden.
  3. Geschikt voor boren, frezen en tappen.
  4. vijf vlakken die vrij te bewerken zijn.
  5. geen stroomverbruik want voor het ompolen is een impuls nodig, en geen continue stroom.

Bij bepaalde staalsoorten is het nodig om te demagnetiseren omdat het materiaal gemakkelijk magnetiseert en dan moeilijk los te krijgen is. Dit kan ingebouwd worden in de magneetplaat.

De constructie van de plaat is zo dat er geen vloeistoffen in kunnen.  Het is dus geen bezwaar om met koelwater te werken.

Vragen?

Het uitleggen van magneetspannen via tekst is soms moeilijk. Als er nog iets onduidelijk is, of je wil nog iets meer weten over wat magneetspannen voor jouw productie kan betekenen, neem dan gerust contact op.

Joop Lahm

About the author

Joop werkt al jaren in de verspanende industrie, en door de nauwe samenwerking met klanten en leveranciers weet hij veel over de verschillende processen. Door zijn ervaring heeft hij veel kennis van veel materialen en welke gereedschappen daar goed op kunnen worden toegepast.

Leave a Reply

Meest recente berichten