Wat is een CNC Ponsnibbelmachine of PNA?

Een CNC-ponsnibbelmachine is een computer gestuurd apparaat waarmee men voorgeprogrammeerde vormen uit plaatvormig materiaal kan ponsen. Een CNC-Ponsnibbelmachine wordt ook wel een PNA genoemd. De afkorting PNA staat voor ponsnibbelapparaat. In de praktijk bedoelt men met een PNA over het algemeen een CNC gestuurde ponsnibbelmachine. Veel grote bedrijven in de plaatbewerking hebben een ponsnibbelmachine in hun machinepark.

Plaatbewerking met een ponsnibbelmachine
Een ponsnibbelmachine wordt in de metaaltechniek gebruikt om vormen uit een metalen plaat te ponsen. Daarvoor maakt men gebruik van stempels die de gewenste vorm hebben. De stempels worden met een bepaalde druk door de plaat heen geperst. Daarbij snijd het stempel als het ware de gewenste vorm uit. Het stempelen met een ponsnibbelmachine is in feite een eenvoudige metaalbewerkingstechniek.
Men kan deze techniek echter wel gebruiken om complexe vormen uit een metalen plaat te halen. Daarnaast kan men het ponsnibbelproces ook schroefgaten maken in metalen platen. Men kan ponsnibbelen ook gebruiken voor afbramen. Bij het ponsnibbelen kunnen bramen ontstaan net als bij zagen en sommige snijtechnieken. Het is echter mogelijk dat de CNC-ponsnibbelmachine zo wordt ingesteld dat deze bramen direct worden verwijderd waardoor het eindproduct geen scherpe randen heeft.

Wat is CNC?
De afkorting CNC staat voor Computer Numerical Control. Dit betekend dat de machine programmeerbaar is. Plaatbewerking doormiddel van een CNC ponsnibbelmachine gebeurd op basis van een computerprogramma dat over het algemeen wordt gegenereerd uit een Computer-aided manufacturing systeem dat ook wel aangeduid wordt met een CAM-systeem. CAM is in de metaaltechniek vaak gekoppeld aan computer aided design, dit is een eveneens een computergestuurd systeem dat over het algemeen wordt aangeduid met CAD. De CAD tekeningen kunnen door een CNC ponsnibbelmachine worden gelezen.

Daarvoor kan de CNC-machine een rechtstreekse verbinding hebben met het computersysteem waarop de CAD-ontwerpen zijn gemaakt maar het is ook mogelijk dat men de CAD ontwerpen op een USB-stick upload om ze vervolgens door de CNC ponsnibbelmachine te laten uploaden. Door het ponsnibbelen computergestuurd oftewel CNC uit te voeren werkt men meer geautomatiseerd en kan men een hogere productie realiseren. Doormiddel van een CNC ponsnibbelmachine kunnen in een behoorlijk snel tempo vormen uit plaatwerk worden gestempeld. Daarom treft men een PNA, ponsnibbelapparaat of CNC-ponsnibbelmachine over het algemeen aan in grotere metaalbedrijven in de metaalproductie. Hierbij kun je denken aan grote plaatbewerkers die met name vormen uit dunne plaat maken.

Wat is stansen en waar wordt deze bewerking voor gebruikt?

Stansen wordt met name in de plaatbewerking toegepast. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een stansmachine. Met deze machine kunnen vormen uit plaat worden gehaald. Met een stansmachine worden delen van het plaatmateriaal uit de basisplaat geslagen. Dit kan men over het algemeen toepassen bij dunne plaat. Daarnaast kan men de plaat in een bepaalde vorm of hoek zetten doormiddel van stempels.

Stempels
Voor het vervormen van plaat doormiddel van een stansmachine worden stempels in de stansmachine geplaatst. Deze stempels worden door gereedschapsmakers of stempelmakers gemaakt doormiddel van verspanende technieken zoals draaien en frezen. Daarnaast worden onderdelen van stempels nauwkeurig aan elkaar bevestigd doormiddel van verschillende verbindingstechnieken zoals lassen en schroefdraadverbindingen. Bij het stansen maakt men gebruik van een bovenstempel en een onderstempel. Deze stempels moeten goed op elkaar aansluiten wanneer men de stansmachine in werking zet.

Een stempel wordt met grote zorgvuldigheid gemaakt omdat de vorm van het stempel in het plaatmateriaal wordt geslagen. Het stansen gebeurd meestal seriematig. Er worden van een bepaalde vorm meerdere exemplaren gemaakt met behulp van een stansmachine. Een stansmachine wordt in de praktijk meestal gebruikt voor het aanbrengen van verschillende vormen in metalen plaat. Daarom zijn in een metaalbedrijf meestal meerdere stempels aanwezig die in de stansmachine kunnen worden geplaatst. Als men weer de dezelfde producten wil fabriceren kan men de stempels weer opnieuw gebruiken. Hierdoor hoeft een metaalbedrijf niet voor elke productieserie opnieuw stempels te laten maken. Het maken van stempels is namelijk zeer kostbaar omdat het werk specialistisch is.

Toepassing van stansen
Doormiddel van stansen kunnen verschillende producten worden gemaakt. Hierbij kan gedacht worden aan metalen bakjes en gereedschapskisten. Ook auto-onderdelen en machineonderdelen kunnen worden gestanst. Daarnaast kunnen de meest uiteenlopende siervormen worden gestanst met een stansmachine. Deze siervormen kunnen worden gebruikt voor bijvoorbeeld hekwerken en woningdecoratie.

Stansen of ponsen
Stansen lijkt op ponsen. De benaming van deze twee bewerkingstechnieken wordt in de praktijk regelmatig doorelkaar heen gebruikt. Over het algemeen bedoelt men met ponsen het slaan van gaten uit een plaatmateriaal. Hierbij kan bijvoorbeeld gedacht worden aan het ponsen van gaatjes in een blad papier. Ponsen is het aanbrengen van gaten in plaatmateriaal waarbij de plaat het product is en niet de vorm die tijdens het ponsen uit de plaat wordt geslagen of gesneden.

Bij stansen is de vorm die uit het gat komt het product. De plaat waaruit de vorm wordt gestanst is basismateriaal en zal na afloop worden verwijdert. De gestanste vormen worden indien nodig verder in het productieproces bewerkt of verwerkt.

Wat is het verschil tussen een verspanende bewerking en een niet-verspanende bewerking?

Vormgevingstechnieken zijn technieken die worden gebruikt om een basismateriaal te vervormen tot een gewenst product. Het hiervoor benodigde basismateriaal kan uit verschillende grondstoffen bestaan, bijvoorbeeld uit hout, kunststof, glas, steen  of metalen. Vervormingstechnieken worden ingedeeld in verschillende bewerkingen. Een voorbeeld van deze indeling is de scheiding tussen verspanende bewerkingen en niet-verspanende bewerkingen. Vooral in de metaalbranche/ metaaltechniek wordt deze onderverdeling gehanteerd. Hieronder zijn de verschillen tussen deze vormgevingstechnieken beschreven.

Verspanende bewerking
Verspanende bewerkingen worden veel toegepast in de werktuigbouwkunde. Hiervoor wordt gebruik gemaakt van verschillende werktuigmachines. Werktuigmachines die verspanende bewerkingen uitvoeren hebben als gemeenschappelijk kenmerk dat er kleine deeltjes van het werkstuk of uitgangsmateriaal worden weggenomen. Voorbeelden van verspanende bewerkingen zijn draaien, boren, frezen en zagen. Ook slijpen en schaven kunnen tot de verspanende bewerkingen worden gerekend. Bij deze bewerkingen worden kleine deeltjes van het werkstuk verwijdert om het werkstuk de gewenste vorm of afmeting te geven. Deze kleine deeltjes hebben meestal de vorm van een spaantje of spanen, daarom wordt de bewerking van deze werktuigmachines ook wel verspanende bewerking genoemd. Verspanende bewerkingen worden vooral uitgevoerd in de werktuigbouwkunde bij bijvoorbeeld het maken van matrijzen of onderdelen van machines zoals lagers.

Niet-verspanende bewerking
Een niet-verspanende bewerking is een bewerking of techniek die wordt gebruikt om uitgangsmateriaal of basismateriaal in een bepaalde vorm te brengen zonder dat daarbij spanen van het werkstuk worden verwijdert. Dit is het grote verschil met een verspanende bewerking of een verspanende techniek.

Lassen
Lassen is een voorbeeld van een niet-verspanende bewerking die veel in de metaaltechniek wordt toegepast. In de praktijk worden verschillende lasmethodes gebruikt om werkstukken te maken. Doormiddel van lassen kan een lasser een niet-uitneembare verbinding maken tussen metalen. Ook kunststoffen kunnen gelast worden. Voor het maken van een goede las moeten verschillende factoren op elkaar worden afgestemd. Allereerst moet het materiaal goed lasbaar zijn. Daarnaast moet men de juiste lasmethode kiezen en het juiste toevoegmateriaal. In de meeste gevallen hoeft de lasser deze aspecten niet zelf uit te zoeken en kan hij of zij navraag doen bij een lasbaas of lastechnicus. Een lastechnicus is iemand met een opleiding International Welding Specialist (IWT) of een opleiding Middelbaar Lastechnicus (MLT). Deze werknemers hebben veel ervaring op het gebied van lassen en alle kwaliteitsaspecten en theoretische aspecten die daarbij aan de orde komen.

Verder wordt bij veel laswerk een lasmethodebeschrijving (LMB) gegeven of een Welding Procedure Specification (WPS). Hierin staat informatie die de lasser moet gebruiken om de las vakkundig te maken conform de Europese of Internationale voorschriften. De lasmethodebeschrijving / Welding Procedure Specification is gekoppeld aan de lasmethodekwalificatie van het desbetreffende bedrijf waar de lasser werkzaam is.

Gieten
Sommige metalen en kunststoffen kan men ook in de juiste vorm gieten. Hierbij komen ook geen spanen aan de orde daarom is gieten een voorbeeld van een niet-verspanende bewerking. Gieten wordt tegenwoordig veel toegepast bij kunststoffen en kan op verschillende manieren worden gedaan. Een voorbeeld hiervan is spuitgieten. Ook extruderen wordt bij kunststoffen regelmatig als vormgevingstechniek toegepast. Naast kunststof wordt ook ijzer en staal in vormen gegoten. Hierdoor ontstaat gietijzer en gietstaal. Kenmerkend voor het gietproces is dat het kunststof granulaat, ijzer of staal eerst in vloeibare vorm moet worden gebracht voordat het gegoten of gespoten kan worden. Over het algemeen moet daarvoor het materiaal verhit worden. Het verhitte materiaal wordt door gieten of spuitgieten in de juiste vorm gebracht. Na afkoeling behoudt het materiaal zijn nieuwe vorm.

Overige niet-verspanende bewerkingen
Voor het plastisch vervormen van metalen platen kunnen ook verschillende niet-verspanende bewerkingen worden uitgevoerd. Hierbij kan men denken aan buigen, walsen, zetten en kanten. Ook dieptrekken, persbuigen, wikkelbuigen en explosief vervormen zijn vervormingstechnieken. Als men gaten wil maken in plaat kan men ook ponsen of snijden. Doormiddel van lasers kan men uitgangsmateriaal in een bepaalde vorm brengen.

Eroderen en vonken
Doormiddel van eroderen en vonken kunnen metalen ook vervormd worden. Hierbij wordt gebruik gemaakt van elektrodes. Het werkstuk vormt een elektrode en daarnaast is er een vormgevende elektrode. Tussen de werkstukelektrode en de vormgevende elektrode wordt doormiddel van een machine een kortsluiting gemaakt. Hierbij ontstaan vonken tussen de elektrodes. Deze vonken zorgen er voor dat er deeltjes van het uitgangsmateriaal worden verwijdert. Deze deeltjes smelten tijdens het processen en lossen op in de hitte van de vonken. Vervolgens worden de restjes van de metaaldeeltjes verwijdert door het diëlektricum. Dit is een speciale olie die niet geleid. In de metaaltechniek wordt eroderen en vonken ingedeeld in de verspanende bewerkingen. Er zijn echter ook metaalbedrijven die eroderen juist een niet-verspanende bewerking noemen.