Hoe kies je een harde of zachte klauwplaat voor een CNC draaibank?

Als u de verkeerde spanklauw kiest, kan uw onderdeel kapot gaan. Deze fout kost u tijd en geld. Het verschil weten tussen harde en zachte klauwen is de oplossing.

Gebruik harde bekken voor het opruwen van onbewerkt materiaal met hoge klemkracht. Ze zijn duurzaam voor volumewerk. Gebruik zachte bekken voor afwerking, kwetsbare onderdelen of onregelmatige vormen om beschadigingen te voorkomen. Zachte bekken zijn aanpasbaar, maar vereisen meer insteltijd en slijten sneller.

Dat is de basisregel. Maar het echte verschil zit hem in de details, van het materiaal waarvan ze gemaakt zijn tot de manier waarop ze je onderdeel vastpakken. Laten we eens wat dieper ingaan op wat ze zo verschillend maakt, zodat je de juiste keuze kunt maken voor elke klus die door je werkplaats komt.

Van welke materialen zijn klauwplaten met zachte bek en klauwplaten met harde bek gemaakt?

Heb je je ooit afgevraagd waarom de ene kaak hard is en de andere zacht? Het materiaal is het geheim. Het gebruik van het verkeerde materiaal kan leiden tot onverwachte slijtage of beschadigde onderdelen.

Harde bekken zijn gemaakt van doorgeharde staallegeringen met een hoge sterkte en een Rockwell-hardheid van meer dan 48. Zachte bekken zijn meestal ongehard, bewerkbaar materiaal zoals zacht staal (bijvoorbeeld 45# staal), aluminium of soms messing. Zachte bekken zijn meestal ongeharde, bewerkbare materialen zoals zacht staal (bijv. 45# staal), aluminium of soms messing, waardoor ze eenvoudig aan te passen zijn voor specifieke taken.

De materiaalkeuze heeft een directe invloed op de prestaties van een kaak. Het gaat niet alleen om "hard" of "zacht"; het gaat om de juiste eigenschappen voor het werk. Ik herinner me een keer dat een junior verspaner harde bekken gebruikte op een afgewerkt aluminium onderdeel. Het resultaat was voorspelbaar: diepe sporen op een onderdeel dat perfect had moeten zijn. Dit leerde ons een waardevolle les over materiaalkeuze.

Harde kaakmaterialen¹

Harde bekken moeten ongelooflijk sterk en slijtvast zijn. Ze worden meestal gemaakt van hoogwaardig gelegeerd of koolstofhoudend gereedschapsstaal. Dit materiaal krijgt dan een warmtebehandeling (vaak doorharding) om een zeer hoge hardheid te bereiken, vaak meer dan 50 of zelfs 60 op de Rockwell C-schaal (HRC). Door deze extreme hardheid kunnen ze zich vastbijten in ruw materiaal zonder te vervormen of snel te verslijten, zelfs na duizenden cycli.

Zachte kaakmaterialen²

Zachte bekken daarentegen geven voorrang aan bewerkbaarheid en zachtheid. Het meest voorkomende materiaal dat ik zie is 45# staal, een staal met een gemiddeld koolstofgehalte. In ongeharde toestand is het gemakkelijk te bewerken. Voor nog delicatere onderdelen gebruiken we aluminium, koperen of messing bekken. Deze materialen zijn veel zachter dan de meeste werkstukken, zodat ze geen enkele kras achterlaten.

Hier is een eenvoudige vergelijking:

Waarom zijn harde kaken de eerste keuze bij het opruwen van onbewerkt materiaal?

Begin je aan een klus met ruw materiaal? Dan heb je een krachtige, onwrikbare greep nodig. Een zwakke greep kan ervoor zorgen dat het onderdeel wegglijdt, waardoor de snede wordt geruïneerd en misschien zelfs de machine beschadigd raakt.

Harde bekken zijn perfect voor opruwen omdat hun gekartelde tanden diep in ruw materiaal bijten. Hun constructie van gehard staal is bestand tegen de agressieve krachten en ongelijkmatige oppervlakken van onbewerkt materiaal, waardoor zware zaagsneden mogelijk zijn zonder het risico dat het werkstuk beweegt of de bekken verslijten.

Wanneer je de eerste zaagsnede maakt in een stuk onbewerkt stafmateriaal, is precisie ondergeschikt aan agressieve materiaalafname. Dit is waar harde kaken³ echt schitteren. Ze zijn gebouwd voor misbruik. Ik heb werkstukken uit een klauwplaat zien vliegen omdat de greep niet sterk genoeg was voor een zware zaagsnede. Dat is een gevaarlijke situatie die je kunt voorkomen door de juiste klauwen te gebruiken. Hun ontwerp is om een paar belangrijke redenen perfect voor deze eerste, brute fase van het bewerken.

Maximale klemkracht en koppel

Het gekartelde of getande klemmende oppervlak is het belangrijkste kenmerk van harde bekken. Deze tanden zijn ontworpen om in het ruwe, vaak ongelijkmatige oppervlak van het ruwe materiaal te graven. Dit creëert een krachtige mechanische vergrendeling, waardoor je een enorme hoeveelheid koppel van de spindel op het onderdeel kunt overbrengen. Je kunt dan hoge snijkrachten en diepe sneden gebruiken zonder bang te hoeven zijn dat het onderdeel wegglijdt. Ze zijn ontworpen voor brute kracht, niet voor finesse.

Duurzaamheid en kosteneffectiviteit

Ruwe bewerkingen zijn veeleisend. De hoge spandruk en trillingen kunnen apparatuur vernielen. Harde bekken zijn speciaal gemaakt van gehard staal om deze slijtage te weerstaan. Ze kunnen talloze spancycli aan op ruw, geschubd materiaal zonder zelf te vervormen. Dit maakt ze kosteneffectief voor de productie van grote volumes, omdat ze niet vaak vervangen hoeven te worden. Ze zijn gestandaardiseerd en direct uit de doos klaar voor gebruik, wat kostbare insteltijd bespaart.

Welk bektype biedt meer veelzijdigheid voor het grijpen van onregelmatig gevormde of gegoten onderdelen?

Heb je ooit geprobeerd om een vreemd gevormd onderdeel in een standaard klauwplaat te houden? Het is frustrerend en vaak onmogelijk. Forceren kan leiden tot slechte concentriciteit of een mislukte opstelling.

Zachte bekken bieden veel meer veelzijdigheid voor onregelmatige vormen. Omdat ze gemaakt zijn van bewerkbaar staal of aluminium, kun je ze gemakkelijk zo snijden dat ze perfect passen bij het unieke profiel van elk werkstuk, inclusief gietstukken, smeedstukken of andere niet-cilindrische onderdelen. Dit zorgt voor een veilige, full-contact grip.

Harde bekken zijn geweldig voor rond of zeskant staafmateriaal, maar ze zijn bijna nutteloos voor iets anders. Als je een gietstuk, een gesmeed onderdeel of een asymmetrisch stuk hebt, heb je een oplossing op maat nodig. Die oplossing is bijna altijd een set op maat gemaakte zachte bekken⁴. Ik heb op ze vertrouwd voor talloze klussen die anders onmogelijk zouden zijn geweest.

Aangepaste bewerking voor een perfecte pasvorm

De magie van zachte bekken is dat je een onbewerkte set in de klauwplaat kunt monteren en op zijn plaats kunt bewerken. Je kunt ze opboren tot een specifieke diameter, een kamer frezen of een complex profiel frezen dat je onderdeel perfect omsluit. Dit proces, vaak "de kaken boren⁵," creëert een spanoppervlak dat perfect getrouw is aan de centerlijn van de machine. Dit geeft de hoogst mogelijke concentriciteit voor tweede bewerkingen en zorgt voor volledig oppervlaktecontact met het werkstuk. Dit maximaliseert de grip en stabiliteit, wat essentieel is voor het vasthouden van onderdelen die niet perfect rond zijn. Dit aanpassingsvermogen maakt ze superieur voor elk niet-standaard werkstuk.

Waarom kun je vervorming van oppervlakken en onderdelen voorkomen door zachte bekken te gebruiken?

Je bent uren bezig geweest om een onderdeel perfect af te werken. Nu moet je het omdraaien voor de tweede bewerking. Als je nu de verkeerde bekken gebruikt, kan dat lelijke sporen achterlaten en al je harde werk ruïneren.

Zachte bekken voorkomen schade omdat ze gemaakt zijn van materialen die zachter zijn dan het werkstuk. Ze kunnen ook bewerkt worden voor volledig oppervlaktecontact, waardoor de klemkracht gelijkmatig verdeeld wordt en er geen spanningspunten ontstaan die vervorming veroorzaken, vooral bij dunwandige of kwetsbare onderdelen.

Het beschermen van het werkstuk is cruciaal, vooral in de laatste bewerkingsfasen. Dit is waar zachte kaken⁶ een essentieel gereedschap geworden in elke machinewerkplaats. Ik vertel mijn team om ze te zien als een verzekering voor hun afgewerkte oppervlakken. Hun vermogen om stevig vast te grijpen zonder schade te veroorzaken komt door twee belangrijke principes die samenwerken: zachte materialen en verdeelde druk.

Materiaal zachter dan het onderdeel

De eerste verdedigingslinie tegen beschadigingen is het materiaal zelf. Als je zachte bekken van aluminium of zacht staal gebruikt om een gehard stalen onderdeel vast te houden, zijn de bekken veel zachter. Zelfs onder druk passen de bekken zich aan het werkstuk aan en niet andersom. Dit betekent dat er geen sporen, krassen of inkepingen achterblijven op je mooi afgewerkte oppervlak.

Gelijkmatige verdeling van klemkracht

De tweede reden is een gelijkmatige drukverdeling. Als we zachte bekken boren volgens het exacte profiel van het onderdeel, maken de bekken volledig contact. Hierdoor wordt de klemkracht over een zeer groot oppervlak verdeeld. In plaats van drie kleine punten met hoge druk zoals bij harde bekken, heb je drie grote gebieden met lage druk. Dit is cruciaal voor dunwandige onderdelen. En omdat de klem zo efficiënt is, kun je vaak een lagere totale klemkracht gebruiken zonder de veiligheid in gevaar te brengen. Dit vermindert het risico op vervorming of verbrijzeling van het onderdeel aanzienlijk.

Conclusie

De keuze tussen harde en zachte bekken is eenvoudig. Gebruik harde bekken voor krachtig ruw materiaal. Gebruik zachte bekken voor precisie, afwerking en het vasthouden van kwetsbare of onregelmatige onderdelen.