Štancanje

Štancanje je vrsta strojne obrade metala bez odvajanja čestica postupcima rezanja ili trajne deformacije. Štance su alati koji na preši razdvajaju, preoblikuju ili spajaju materijal. Podjela štanci prema namjeni: za izrezivanje, probijanje, savijanje, vučenje, zakivanje.^[1]

Alat za štancanje, presvučen titanijevim nitridom (TiN).

Mehanička preša sa zaštitnom pregradom, koja se koristi i za štancanje.

Štanca

Štanca je alatni stroj za obradu štancanjem i sastoji se od gornjeg pomičnog sklopa pričvršćenog na pritiskivalo preše i donjeg nepomičnog sklopa pričvršćenog na radni stol preše. Radni ili rezni elementi štance su žigovi ugrađeni u gornji sklop i matrica u donji sklop. Polazni materijal za štancanje mogu biti:

• metalni limovi u obliku ploča ili platine (platina je proizvod pravokutnog presjeka najveće debljine 40 mm, a najmanje širine 150 mm. Širina platine mora biti najmanje 4 puta veća od debljine. Iz platina se dalje valjaju tanki limovi. Stranica a < 40mm i odnos a : b > 1 : 4), trake ili koluta;
• osim metala štancaju se polimeri, papir, koža, guma, tekstil;
• režu se čelični limovi debljine do 6 mm, a za veće debljine nužne su posebne izvedbe ili zagrijavanje materijala;
• savijanje je moguće za debljine do 100 mm.

Štance se koriste uglavnom u serijskoj i masovnoj proizvodnji. Klasa točnosti koja se dobije je od IT11 do IT9, a kod kalibriranja IT7 do IT6. Štancani proizvodi su lakši u odnosu na kovane ili lijevane. Vrijeme izrade je mnogostruko kraće u odnosu na strojnu obradu odvajanjem čestica. Posluživanje štance može biti ručno (ulaganje platine ili pomicanje trake lima) ili strojno (automatski - pomoću odmatalice, ravnalice i dodavalice trake koluta lima). Rezna linija na obratku može biti otvoreni rez (reže samo dio obratka, npr: odrezivanje) i zatvoreni rez (reže cijeli oblik obratka, npr: izrezivanje).^[2]

Postupci rezanja ili sječenja

Postupci rezanja ili sječenja na štanci mogu biti:

• Izrezivanje je rezanje duž zatvorene rezne linije za proizvode s točnim vanjskim oblikom. Ono što se izdvoji iz trake je proizvod, a ostatak trake je otpad.
• Odrezivanje je rezanje duž otvorene rezne linije za jednostavne proizvode. Ono što se odvaja od trake je proizvod zahtjevane širine. Odrezivanje može biti s otpadom ili bez bez njega.
• Probijanje je rezanje duž zatvorene rezne linije za proizvode s točnim unutarnjim oblikom. Ono što se izdvoji iz platine je otpad, a ostatak je proizvod.
• Dorezivanje je otvoreni rez na konturi proizvoda radi odvajanja dijelova površine. Ono što se odvoji je otpad.
• Zarezivanje je otvoreni rez na konturi proizvoda bez bez odvajanja dijelova površine.
• Obrezivanje je odvajanje ruba ili dodatka za obradu na proizvodima duž otvorene ili zatvorene rezne linije (npr: nakon dubokog vučenja).
• Krzanje je odvajanje ljevačkog ili kovačkog dodatka (srha).^[3]

Proces rezanja na štancama

Proces rezanja materijala na štancama odvija se uzajamnim djelovanjem reznih bridova žiga i matrice u nekoliko stupnjeva (koraka):

• 1. stupanj: Elastična deformacija zbog prodiranja žiga u materijal.
• 2. stupanj: Trajna deformacija zbog daljnjeg prodiranja žiga i prekoračenja granice elastičnosti materijala. Nastaju zaobljena ulegnuća.
• 3. stupanj: Sječenje materijala na reznim rubovima žiga i matrice zbog prekoračenja smične čvrstoće materijala. Nastaju risevi.
• 4. stupanj: Lom materijala zbog smanjena otpora (čvrstoće) preostalog dijela. Nastaju risevi i lom.
• 5. stupanj: Zaglađivanje rezne plohe materijala zbog elastičnog pritiska na žig pri njegovu izvlačenju. Potreban svlakač materijala sa žiga.
• 6. Stupanj: Elastični povrat materijala nakon izvlačenja žiga zbog čega se smanjuje mjera provrta, a povećava mjera izrezanog dijela u odnosu na mjeru žiga.^[4]

Podjela štanci za rezanje

Štance za rezanje su mnogobrojne i raznovrsne. Mogu se promatrati i podijeliti po različitim kriterijima i njihovim kombinacijama.

Podjela štanci prema postupku rezanja

Sukladno postupku rezanja nazivaju se štance za izrezivanje, odrezivanje, probijanje itd.

Podjela štanci prema broju rezova

Prema broju rezova štance mogu biti: jednorezne štance (samo jedan postupak rezanja, npr: izrezivanje, odrezivanje ili probijanje) i višerezne štance (više postupaka rezanja slijedno s više hodova preše ili kompletno s jednim hodom preše).

Podjela štanci prema načinu vođenja žigova

Prema načinu vođenja žigova štance mogu biti: štance bez vođenja žigova (koriste vođenje pritiskivala preše) i štance s vođenjem žiga (koriste dijelove alata za vođenje kao što su vodeća ploča, vodeći stupovi, rezna ploča ili više njih zajedno).

Posebne štance

Posebne štance mogu biti prema izvedbi, kao što su štance za obrezivanje, krzanje, naknadno i fino rezanje, te štance za probadanje zadebljanja ili vrata u limu, npr: priprema za narezivanje.

Kombinirane štance

Kombinirane štance osim rezanja uključuju i postupke trajne deformacije, najčešće slijedni alati za proizvode s vrlo složenim oblikom.

Podjela štanci prema kvaliteti i troškovima izrade

Prema kvaliteti i troškovima izrade štance mogu biti: štance visoke kvalitete (prvenstveno za proizvode visoke točnosti, ali i za proizvode srednje točnosti velikih serija), štance srednje kvalitete (za proizvode srednje točnosti i srednjih serija) i štance niže kvalitete (kao pomoćni alat za jednostavne proizvode manjih točnosti i količina).

Izvori

1. ^{[neaktivna poveznica]} "Obrada materijala II", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.
2. ^{[neaktivna poveznica]} "Alatni strojevi I", dipl. ing. strojarstva Ivo Slade, www.cnt.tesla.hr, 2012.
3. "Tehnička enciklopedija", glavni urednik Hrvoje Požar, Grafički zavod Hrvatske, 1987.
4. "Tehnika štancanja", www.ss-industrijska-strojarska-zg.skole.hr, 2012.