Wat zijn restspanning en kromtrek?

Restspanning is mechanische spanning die in een werkstuk aanwezig is zonder dat er een uitwendige kracht op werkt. Trek- en drukspanningen houden elkaar binnen het materiaal in evenwicht. Neem je materiaal weg, dan verandert dat evenwicht en vervormt het werkstuk tot er een nieuw evenwicht is. Die vervorming heet kromtrek. Ze wordt vaak pas zichtbaar als het deel uit de opspanning komt, omdat het spanmiddel het tot dan toe in vorm houdt.

Waar hangen restspanning en kromtrek van af?

Restspanning ontstaat bij walsen, trekken, smeden, gieten, lassen, harden en afschrikken, en in een dunne randlaag ook bij het verspanen zelf. Bij uitgehard aluminium zoals 6082-T6 komt de grootste spanning uit het afschrikken na het oplosgloeien; plaat in T651 is daarna gerekt om die spanning te verminderen, en gegoten, gegloeide plaat heeft doorgaans nog minder. Hoeveel een deel kromtrekt, hangt af van de spanningsverdeling in het uitgangsmateriaal, hoeveel en waar materiaal wegvalt, de stijfheid van de eindvorm en de volgorde van bewerken. Dunne, lange en asymmetrische delen, en delen waarvan het grootste deel van het blok wegvalt, zijn het gevoeligst.

Hoe werken restspanning en kromtrek in de praktijk?

Gebruikelijke maatregelen zijn voorbewerken met gelijkmatige opmaat aan alle kanten, het deel daarna losnemen zodat het vrij kan vervormen, en het pas dan met lage spankracht op maat nabewerken. Dat haalt de spanning niet weg, maar laat de vervorming optreden voordat de eindmaat vastligt. Bij staal en lasconstructies kan spanningsarm gloeien tussen voor- en nabewerken de spanning zelf verlagen; bij uitgehard aluminium is gloeien meestal geen optie en kies je eerder spanningsarme of gegoten plaat. Die maatregelen kunnen extra opspanningen, een uitbestede stap of een dikker uitgangsblok vragen. Een calculatie die alleen de eindvorm prijst, mist die stappen.

Waarmee worden restspanning en kromtrek vaak verward?

Kromtrek door restspanning is geen spanvervorming: bij spanvervorming drukt het spanmiddel het deel elastisch uit vorm; het wordt in die toestand bewerkt en veert na het lossen terug in een andere vorm. Restspanning zit in het materiaal zelf; beide worden pas na het lossen zichtbaar. Thermische vervorming door warmte tijdens het verspanen is weer iets anders: die hangt af van de temperatuur en verandert als het deel afkoelt. Een maatfout van de machine is het evenmin: het programma kan kloppen en het deel toch krom zijn.

Hoe zie je restspanning en kromtrek in Blake?

Wordt het deel tussen voor- en nabewerken spanningsarm gegloeid, dan staat dat in de calculatie van Blake als eigen regel voor een uitbestede bewerking; de prijs komt uit je bibliotheek van uitbesteders, en zonder prijs blijft de regel open. Ook de extra opspanningen rond het gloeien leg je per route zelf vast en accepteer je. Meer over calculatie.