Verspanen is een algemeen woord voor het bewerken van materiaal door machines of met de hand waardoor er spanen van het basisproduct worden verwijderd. Doormiddel van verspanen wordt het product kleiner en verandert daarmee definitief van vorm. Daarnaast neemt ook de massa en het gewicht van het basisproduct af. Hieronder worden verschillende voorbeelden van verspanen beschreven en wordt uitgelegd waarvoor ze worden gebruikt.
Voorbeeld van verspanen
Als voorbeeld kan worden gedacht aan een timmerman die met een schaaf spanen van een deur af schaaft om de deur passend te maken in een kozijn. Doordat er spanen van de deur worden afgeschaafd wordt de deur kleiner en in feite ook lichter, al zal het gewicht van een paar spanen niet een groot effect hebben op het totale gewicht van een deur. De vorm van de deur verandert ook omdat deze iets kleiner wordt waardoor deze in het beoogde kozijn past. De deur is door het schaven definitief van vorm verandert. Een timmerman moet bij het schaven goed opletten dat hij niet te veel van de deur af schaaft omdat een spaan er in de regel niet meer opgeplakt kan worden. De krullen die ontstaan tijdens het schaven worden spanen genoemd. De krullen vormen afval dat na het verspanen wordt verwijdert.
Verspanende technieken
Er zijn binnen de techniek verschillende verspanende bewerkingen aanwezig. De bewerkingstechniek die wordt gekozen is afhankelijk van het doel dat bereikt moet worden. Wanneer gaten geboord moeten worden kan men gaan boren met bijvoorbeeld een kolomboor. Dit is een verspanende techniek. Wanneer iets op maat gemaakt moet worden kan men gebruik maken van zagen maar ook schaven en vijlen. Ook slijpen is mogelijk van bijvoorbeeld metaal. Daarnaast behoren draaien, frezen, kotteren, honen, steken, tappen en gutsen (van hout) tot verspanende bewerking.
Draaien en frezen
Draaien en frezen zijn speciale verspanende bewerkingen. Draaien wordt gedaan op een draaibank en frezen op een freesbank. Met deze verspanende bewerkingen kan de vorm van basismateriaal in sterke mate worden gewijzigd. Deze vormen van verspanen worden zowel binnen de werktuigbouwkunde als binnen de houtverwerkende industrie toegepast. Draaien en frezen kan zowel conventioneel worden gedaan als computer gestuurd op een CNC draai- of freesbank. CNC staat voor Computer Numerical Control. Dit houdt in dat deze machines computergestuurd zijn.
Draaien
Bij draaien wordt een product dat verspaand moet worden in een klem geplaatst. De klem houdt het product stevig vast en draait het met hoge snelheid rond. Een beitel in de langsrichting en dwarsrichting wordt tegen het product gedrukt. De beitel draait vervolgens spanen van het product af om het daarmee een gewenste vorm te geven. Om deze gewenste vorm te krijgen moet de machine door de draaier goed worden ingesteld, de juiste snelheid worden gehanteerd en moeten de juiste beitels worden gebruikt.
Frezen
Frezen wordt gedaan doormiddel van een frees die een bewerking uitvoert op een product. Het product zelf zit in een klem en de frees beweegt zich in verschillende posities om het product de gewenste vorm te geven. Een belangrijk verschil tussen frezen en draaien is dus dat bij frezen het product niet beweegt, bij draaien beweegt het product wel omdat het in met de klem ronddraait. Bij frezen draait alleen het gereedschap. Er zijn verschillende soorten freesbanken. Deze zijn te verdelen in de volgende hoofdgroepen: verticale, horizontale en universele freesbanken. Met frezen kunnen zeer uiteenlopende bewerkingen worden uitgevoerd op een product. Zo kunnen met een frees sleuven worden aangebracht, gaten, kamers of eilanden. Een frezer moet hiervoor de freesbank goed instellen en het juiste gereedschap in de machine plaatsen.
Toepassing van verspanen in de techniek
Verspanen wordt in de techniek vrij breed toegepast. Hout, metalen en kunststoffen kunnen over het algemeen goed worden verspaand. Binnen de houtverwerkende industrie wordt verspanen onder andere gebruikt voor de meubelindustrie, voor trappen en voor houtsnijwerken die voor de sier zijn aangebracht. Daarnaast worden binnen de houtindustrie veel gaten geboord en planken op maat gezaagd.
Binnen de werktuigbouwkunde wordt verspanen onder andere toegepast in machinefabrieken voor het draaien van assen of het maken van machineonderdelen doormiddel van frezen. Ook voor de olie en petrochemiesector worden onderdelen verspaand. Een aantal onderdelen waaruit een draaibank of freesbank zijn samengesteld zijn zelf ook gefabriceerd door draaibanken of freesbanken.
Veiligheid bij verspanen
De veiligheid is een belangrijk aspect bij verspanen. Er wordt onder andere gewekt met zagen, boren en beitels. Deze gereedschappen zijn scherp en moeten op de juiste wijze worden gehanteerd om schade of verwonding te voorkomen. Ronddraaiende gereedschappen zoals boren en beitels kunnen daarnaast kledingstukken vast grijpen en in een zeer hoog tempo klemdraaien of zelfs kapottrekken. Hierdoor kunnen ernstige ongelukken ontstaan. Ook de spanen moeten goed worden afgevoerd. Metaalspanen en houtspanen kunnen scherp zijn. Daarom moet er voor worden gezorgd dat de spanen niet in de buurt van de ogen van de verspaner of ander personeel kunnen komen. Het dragen van een veiligheidsbril is daarom in veel gevallen verplicht. Veel draai en freesmachines hebben een speciale veiligheidskap waarmee de machine afgesloten kan worden. De verspaner staat veilig achter een doorzichtig scherm waardoor hij of zij toch zicht heeft op het proces.
Werk in verspanen
Binnen de werktuigbouwkunde is veel vraag naar ervaren draaiers en frezers. Dit komt doordat er weinig vakmensen op dit gebied beschikbaar zijn op de arbeidsmarkt. Een goede draaier of frezer kan snel werk vinden bij een machinefabriek. Daarvoor is het wel van belang dat zijn of haar kennis actueel is. Tegenwoordig wordt steeds meer met CNC machines gewerkt in de verspaning. Het is belangrijk dat een verspaner deze machines niet alleen kan voorzien van nieuwe materialen die verspaand moeten worden. Een goede verspaner kan een CNC machine zelfstandig programmeren zodat de machine de juiste bewerking uitvoert op het product. Voordat een verspaner eenmaal een zelfstandig CNC programmeur is zal hij of zij wel de nodige ervaring moeten hebben opgebouwd en ook over veel materiaalkennis beschikken.