Laser, plasma of waterstraal: wat er met uw bestand gebeurt

Is een DXF klaar, dan begint het deel dat je als opdrachtgever zelden te zien krijgt: uit de tekening wordt een gereedschapsbaan en een machine scheidt daaruit een onderdeel. Welk proces daarbij wordt ingezet, beïnvloedt nauwkeurigheid, kantkwaliteit, prijs — en binnen grenzen ook hoe het bestand eruit zou moeten zien.

Wat alle processen gemeen hebben

Alle drie werken volgens hetzelfde grondbeginsel: een gereedschap volgt een baan en scheidt daarbij materiaal. De baan komt uit uw bestand, de rest is natuurkunde. En alle drie verwijderen materiaal over een bepaalde breedte — de snijvoeg — die de besturing compenseert door de gereedschapsbaan te verschuiven.

Eveneens gemeenschappelijk: ze hebben gesloten contouren nodig. Een besturing moet weten welke zijde het onderdeel is en welke de afval, om de verschuiving in de juiste richting te leggen. Een open lijnenreeks laat die vraag onbeantwoord.

Lasersnijden

Een sterk gebundelde lichtstraal verhit het materiaal op een zeer kleine plek tot smelten of verdampen; een gasstroom blaast de smelt uit de voeg. Doordat de brandvlek minuscuul is, is de snijvoeg smal — vaak slechts één tot twee tienden van een millimeter.

Dat maakt de laser tot het nauwkeurigste van de drie. Fijne contouren, kleine boringen en smalle stegen zijn mogelijk, en de kant is glad en meestal zonder nabewerking bruikbaar. De warmtebeïnvloede zone — het gebied naast de snijkant waarvan de structuur door de hitte verandert — is smal maar aanwezig.

Grenzen: sterk reflecterende materialen zoals koper en messing zijn bewerkelijker. Naar boven toe is de materiaaldikte begrensd. En bij zeer fijne onderdelen kan de ingebrachte warmte tot vervorming leiden — hoe dunner en hoe dichter de contouren bij elkaar liggen, des te eerder.

Plasmasnijden

Een elektrisch geleidend gas wordt tot enkele tienduizenden graden verhit en smelt het materiaal, dat vervolgens wordt weggeblazen. Het proces werkt alleen bij geleidende materialen, dus bij metalen.

Plasma is snel en bij dikkere platen economischer dan de laser. Daar staat tegenover dat de snijvoeg duidelijk breder is, de kant licht schuin staat — de zogeheten snijhoek — en de warmtebeïnvloede zone groter is. Voor consoles, beugels en constructiestaaldelen waarbij het niet op tienden aankomt, is het de pragmatische keuze.

Voor het bestand betekent dat: zeer kleine boringen zijn niet zinvol. Als vuistregel geldt dat een gat niet kleiner moet zijn dan de materiaaldikte — bij kleinere gaten wordt de kant onzuiver of sluit het gat zich bij het stollen deels weer.

Waterstraalsnijden

Een zeer fijne waterstraal onder extreem hoge druk, meestal met een schuurmiddel toegevoegd, draagt het materiaal af. Er wordt niets gesmolten, maar geërodeerd — en juist dat is het beslissende voordeel: er ontstaat geen noemenswaardige warmte.

Daarmee is er geen warmtebeïnvloede zone, geen vervorming en geen structuurverandering. Het proces snijdt vrijwel alles: metalen, steen, glas, keramiek, composieten, rubber, schuim. Ook grote materiaaldikten zijn mogelijk.

De prijs daarvoor is snelheid: waterstraal is duidelijk langzamer en afhankelijk van het materiaal duurder. De kant wordt naar onderen toe iets breder omdat de straal energie verliest, en bij zeer fijne contouren is het proces minder geschikt dan de laser.

Wat dat voor uw bestand betekent

Het goede nieuws: u hoeft het proces niet te kennen om een bruikbaar document aan te leveren. De aanpassing aan de machine neemt het bedrijf voor zijn rekening. Enkele punten zijn echter procesoverstijgend van belang en kunnen in het document worden meegenomen:

• Te kleine gaten vermijden. Als ruwe regel moet de diameter minstens gelijk zijn aan de materiaaldikte.
• Stegen niet te smal kiezen. Een zeer dunne steg tussen twee uitsparingen vervormt onder warmte of breekt.
• Binnenhoeken van een kleine radius voorzien. Een perfect scherpe binnenhoek kan geen rond gereedschap maken; een radius is er toch, en als hij getekend is, is hij beheerst.
• Vermelden wanneer de kantkwaliteit belangrijk is, bijvoorbeeld omdat het onderdeel zichtbaar blijft of gelakt wordt.

Na het snijden

Een vers gesneden onderdeel is zelden meteen klaar. Afhankelijk van het proces blijft er aan de onderzijde een braam staan die verwijderd moet worden — bij plasma meer, bij laser minder, bij waterstraal nauwelijks. Bij staal komt walshuid erbij, dus een oxidelaag op de snijkant.

Wordt het onderdeel later gelakt, gepoedercoat of verder verwerkt, dan hoort de nabewerking bij de inspanning en moet vooraf worden besproken. Ook hier helpt de informatie waarvoor het onderdeel dient: een onderdeel dat in een behuizing verdwijnt, heeft geen ontbraamde zichtkant nodig.

Waarom de indeling op de plaat telt

Vóór het snijden ordent de werkvoorbereiding alle onderdelen op de materiaalplaat — dat heet nesten. Doel is zo weinig mogelijk restmateriaal te veroorzaken, want betaald wordt in de regel het beslagen oppervlak, niet de kale omtrek van het onderdeel.

Dat heeft voor u twee praktische gevolgen. Ten eerste loont het meerdere onderdelen samen te bestellen in plaats van na elkaar: ze delen dan een plaat en de insteltijd. Ten tweede kan een kleine wijziging aan de omtrek de prijs merkbaar verlagen, wanneer daardoor meer onderdelen op een plaat passen. Hebt u aan een kant speling, dan is dat het vermelden waard.

Bij platen met walsrichting of geborsteld oppervlak is de oriëntatie evenmin willekeurig. Blijft de slijprichting op uw onderdeel zichtbaar, vermeld dat dan — achteraf valt het niet te corrigeren.