TL;DR

De belangrijkste oorzaak van het schrootpercentage en de vertraging van de productie is oppervlaktefouten bij het stempelen van auto's. Klasse A: cosmetische gebreken (die de esthetiek in gevaar brengen) en structurele defecten (die de veiligheid in gevaar brengen). Een effectieve diagnose vereist onderscheid tussen statische defecten (door verontreiniging of beschadiging van gereedschap) en dynamische gebreken (veroorzaakt door procesvariabelen zoals stroom, warmte en spanning).

Om productie zonder gebreken te realiseren, moeten ingenieurs procesvariabelen optimaliseren—met name de blankehoudkracht (BHF), smering en gereedschapsradii—terwijl ze gebruikmaken van geavanceerde detectiemethoden. Deze gids behandelt de oorzaken van kritieke gebreken zoals oranjevel, schoklijnen en scheuren, en biedt uitvoerbare oplossingen van digitale simulatie tot onderhoud op de werkvloer.

Cosmetische gebreken klasse A (de 'brand killers')

Voor buitenpanelen zoals motorkappen, deuren en spatborden kunnen zelfs microscopisch kleine oppervlakte-afwijkingen de vereiste 'klasse A'-afwerking door OEM's verpesten. Deze gebreken beïnvloeden niet de sterkte van het onderdeel, maar veroorzaken zichtbare vervormingen na het lakken. Het beheersen ervan vereist nauwkeurige controle over materiaaleigenschappen en rekverdeling.

Oranje schil

Diagnose: Een ruw, structuurrijk oppervlak dat lijkt op de schil van een citrusvrucht. Het wordt na het lakken zeer zichtbaar, verstrooit licht en maakt de afwerking dof.

Oorzaak: Dit is vooral een materieel probleem. Het komt voor wanneer individuele metaalkorrels onafhankelijk van elkaar vervormen in plaats van collectief. Grobkorrelige materialen zijn gevoeliger voor dit verschijnsel bij diepgetrokken. In sommige gevallen kan overmatig smeren ook oliezakken vangen, waardoor een vergelijkbare oppervlakte-textuur ontstaat.

Oplossing:

• Materiaalkeuze: Overstappen op fijnkorrelig plaat met strengere normen voor de granafmeting.
• Deelname aan de opleiding Zorg ervoor dat het materiaal voldoende wordt uitgerekt om het oppervlak te verstijgen, maar niet zo hard dat het instabiliteit op het vlak van de korrels veroorzaakt.
• De onderstaande parameters zijn van toepassing: Optimaliseer de viscositeit van het smeermiddel en de hoeveelheid die wordt toegepast om hydrostatisch ruw worden te voorkomen.

Skid Lines vs. Schok Lines

Deze twee gebreken worden vaak verward, maar hebben verschillende mechanische oorsprong. Het onderscheid tussen deze twee is van cruciaal belang voor het kiezen van de juiste oplossing.

• Verplaatsingslijnen: Ge veroorzaakt door het plaat metaal fysiek glijden over een gereedschapsradius (zoals een matrijsovergangsstraal of een karakterlijn). Deze beweging polijst het oppervlak en laat een zichtbaar spoor achter. Oplossing: Polijst de gereedschapsradii tot een spiegelafwerking, breng hoogwaardige smeermiddelen aan, of pas het addendumontwerp aan om metaalverplaatsing over die specifieke radius te verminderen.
• Schoklijnen (of slaglijnen): Veroorzaakt door rekkingshysterese . Wanneer metaal over een radius wordt gebogen en vervolgens weer rechtgetrokken, kan de snelle verandering in rek een zichtbare lijn achterlaten, zelfs als er geen glijding heeft plaatsgevonden. Dit gebeurt vaak in de buurt van karakterlijnen. Oplossing: Vergroot de gereedschapsradius om de zwaarte van de buig-strekcyclus te verminderen, of gebruik simulatiesoftware om de rekverdeling te optimaliseren tijdens de ontwerpfase.

Oppervlakteverlagingen en inklinkplekken

Diagnose: Subtiele deuken of "holtes" die vaak onzichtbaar zijn voor het blote oog totdat het onderdeel is geschilderd of geschuurd. Ze treden meestal op rond kuilen voor portiergrepen of vuldoppen van de brandstoftank.

Oorzaak: Deze zijn vaak "inval"-fouten veroorzaakt door een ongelijke verdeling van spanning. Wanneer een gebied met een hoge rekstroomsnelheid wordt omgeven door een gebied met een lage rekstroomsnelheid, ontspant het materiaal ongelijk, waardoor een laag punt ontstaat. Elastische herstel (veerkracht) rond complexe geometrieën kan ook de oppervlakte naar binnen trekken.

Oplossing: Verhoog de Blankehouderkracht (BHF) om voldoende spanning over het paneel te genereren, zodat het materiaal gelijkmatig stroomt. Extra bolling van het stempelvlak kan ook compenseren voor de verwachte ontspanning.

Structurele Integriteitsfouten (De "Part Killers")

Structurele fouten veroorzaken directe afkeuring van het onderdeel omdat ze de fysieke integriteit van de component in gevaar brengen. Deze worden beheerst door het vormingslimietdiagram (FLD) en het evenwicht tussen trek- en drukspanningen.

Scheuren en Barsten

Diagnose: Zichtbare scheuren in het metaal, variërend van haarscheurtjes tot catastrofale splitsingen. Deze treden meestal op in gebieden met hoge dunwandigheid, zoals diepe trekhoeken.

Mechanisme: Het materiaal heeft de grenzen van zijn treksterkte overschreden. Dit is een dynamische fout vaak veroorzaakt door te hoge wrijving, onvoldoende materiaalductiliteit (n-waarde) of agressieve matrijswaarde.

Correctieve maatregelen:

1. Verminder BHF: Verlaag de blankehoudkracht om het materiaal vrijer in de matrijs te laten stromen.
2. Smering: Pas hoogwaardigere smeermiddelen toe of installeer actieve smeringssystemen op kritieke wrijvingspunten.
3. Optimalisatie van de radius: Verhoog de ingangsstraal van de matrijs. Een scherpe radius werkt als een rem, waardoor materiaalstroming wordt tegengehouden en het materiaal uitrekt totdat het breekt.

Rimpeling

Diagnose: Golvend, gekreukeld metaal, meestal aangetroffen in de flenszone of getapere wanden. In tegenstelling tot scheuren, worden kreukels veroorzaakt door compressie-instabiliteit .

Mechanisme: Wanneer metaal tangentiële druk ondergaat (samengeperst wordt), neigt het om uit het vlak te buigen indien niet vastgehouden. Dit komt vaak voor bij getapere wanden waar sprake is van te veel materiaal.

Correctieve maatregelen:

• Verhoog BHF: Pas meer druk toe op de flens om het kreuken fysiek te onderdrukken.
• Gebruik tekenkralen: Installeer trekkraanjes om de materiaalstroom te beperken en de spanning in de muur te verhogen, waardoor het losse materiaal dat rimpels veroorzaakt, wordt weggetrokken.
• Let op de afrekening: Het verhogen van BHF om rimpels te repareren verhoogt het risico op splitsingen. Het procesvenster is de veilige zone tussen deze twee storingsmodussen.

Gebreken aan gereedschap en proces

Niet alle gebreken zijn het gevolg van de materiaalstroom; veel zijn afdrukken van de toestand van het gereedschap of van de stempomgeving. Het onderscheid tussen statisch en dynamisch de eerste stap is het oplossen van problemen.

Statische versus dynamische defecten

Gallen en borsten

Galling (of slijtage van de lijm) ontstaat wanneer het plaatwerk microscopisch aan het gereedschapstaal smelt door hoge druk en hitte, waardoor stukken materiaal wegscheuren. Dit laat diepe krassen achter en vernietigt het werktuigoppervlak. Het is veel voorkomend in het stempelen van hoogwaardig staal en aluminium. De oplossing bestaat in het gebruik van geavanceerde PVD-gereedschapscoatings en het waarborgen van de chemische compatibiliteit tussen het smeermiddel en het werkstuk.

Afbrekingen zijn scherpe, opgeheven randen langs de afwerking. Ze worden bijna altijd veroorzaakt door onjuiste matrijsspleet - Ik ben niet. Als de kloof tussen de punch en de matrix te groot is (meestal >10-15% van de materiaaldikte), scheurt het metaal in plaats van schoon te scheuren. Als het te strak is, is er te veel kracht nodig.

Het beheer van deze variabelen vereist robuuste apparatuur en nauwkeurige techniek. Voor fabrikanten die deze risico's vanaf het begin willen beperken, is het essentieel om samen te werken met een bekwame fabrikant. Shaoyi Metal Technology speciaal in het overbruggen van deze kloof, met behulp van IATF 16949-gecertificeerde precisie en persmogelijkheden tot 600 ton om kritieke componenten zoals besturingsarmen te leveren met strikte naleving van OEM-oppervlakstandaarden.

Metodes voor detectie en kwaliteitscontrole

Moderne automobielstandaarden zijn verder gegaan dan een eenvoudige visuele inspectie. Een fout vinden is nuttig, maar het voorspellen is transformatief.

Handmatig versus digitaal stenigen

Handmatig stenigen: De traditionele methode bestaat erin een vlakke slijpsteen over het gestempelde paneel te wrijven. De hoge plekken (borrels, pieken) worden afgebroken, terwijl de lage plekken onaangeroerd blijven, waardoor een visuele contrastkaart ontstaat. Hoewel het effectief is, is het arbeidsintensief en is het afhankelijk van de vaardigheid van de bediener.

Digitale steniging: Dit verwijst naar het gebruik van simulatie-software (zoals AutoForm) of optische scandata om een virtuele kaart van oppervlaktefouten te genereren. Door het fysieke stenigen in een digitale omgeving te imiteren, kunnen ingenieurs klasse A-defecten identificeren voordat het gereedschap zelfs gesneden is . Dit verlegt de kwaliteitscontrole van de 'Tryout'-fase naar de 'Design'-fase, wat de ontwikkeltijd en kosten aanzienlijk verlaagt.

Optische meetsystemen

Geautomatiseerde systemen gebruiken gestructureerd licht (zebrastriping) of laserscanning om de oppervlaktestructuur op micrometernauwkeurig te meten. Deze systemen leveren objectieve, kwantificeerbare gegevens die kunnen worden teruggewerkt in het persregelsysteem. Als een optisch systeem bijvoorbeeld een aanhoudende 'inkkerving' detecteert, kan de perslijn automatisch de kussendruk aanpassen om dit te compenseren, waardoor een gesloten kring kwaliteitscontrolesysteem ontstaat.