Kunststof verspanen: POM, PA en PEEK in de prijs

Is kunststof gewoon licht aluminium?

Een technische kunststof zoals POM verspaant snel. Daarom rekent menig rekenblad en offerteportaal kunststof als licht aluminium: een kiloprijs, een machine-uur en klaar. Bij POM gaat dat vaak nog goed. Bij PEEK valt de prijs te laag uit, want het rusten, de extra opspanning en het risico op afkeur staan nergens. Het geld zit in wat er rond het snijden gebeurt.

Kunststof gedraagt zich anders dan metaal. Volgens de verspaningsgids van Mitsubishi Chemical Group zet het bij warmte tot tien keer zo sterk uit, voert het warmte trager af en is het veel elastischer. Het deel blijft warm, geeft mee onder de klem en veert terug na het lossen.

Wie kunststof goed maakt, plant dus meer dan snijtijd: voorbewerken, rusten, omspannen, nabewerken en meten bij een afgesproken temperatuur. Een ERP bewaart de prijs van vorige keer, niet waarom die PEEK-bus een extra opspanning kreeg. Die kennis hoort in de regels van de calculatie, waar iedereen haar kan controleren.

POM, PA en PEEK: waar zit het verschil?

POM is de makkelijkste: de verspaanbaarheid is goed, het is maatvast en neemt weinig vocht op. PA verspaant ook makkelijk, maar zwelt met vocht. PEEK verspaant goed, al minder makkelijk dan POM, en is duur genoeg om elke spaan te tellen. PTFE is zacht en wijkt voor de snede uit: reken op een ruwer oppervlak en bramen, dus ontbramen is vaak een aparte stap. Vezelversterkte kwaliteiten slijten het gereedschap.

Wat doet de kiloprijs met de materiaalregel?

Kunststof koop je als halffabricaat: plaat, ronde staf of blok, in vaste maten. De materiaalregel begint dus bij het uitgangsmateriaal, niet bij het nettogewicht: de eerstvolgende plaatdikte of stafdiameter die past, plus zaagmaat en klemrand.

Bij POM en PA is materiaal zelden de grootste regel. Een maat te ruim kost weinig en geeft ruimte om aan beide kanten gelijk weg te nemen. Bij PEEK draait dat om: elke millimeter extra staf is geld, en een reststuk is het bewaren waard. Hoe je de maat kiest, lees je in ruwdeel bepalen.

Reken met je eigen inkoopprijs per kwaliteit. Ongevuld, glasgevuld of medisch van hetzelfde polymeer zijn drie regels met drie prijzen. Het verschil met een marktreferentie staat in inkoopprijs of marktprijs.

Hoe houd je een kunststofdeel op maat?

Bij kunststof komt veel afkeur uit restspanning en kromtrek. Producenten gloeien hun halffabricaten spanningsarm, maar zwaar verspanen van één kant brengt nieuwe spanning in. Mitsubishi Chemical Group noemt dat als oorzaak, naast bot gereedschap en te veel warmte.

De vaste werkwijze is voorbewerken en nabewerken met een pauze ertussen: tot een gelijkmatige overmaat, afkoelen en rusten, omspannen, en de eindmaat met een lichte snede. Bij krappe vlakheid komt er soms een tussentijdse gloeibehandeling bij. Ensinger en Mitsubishi Chemical Group raden aan pas daarna op eindmaat te bewerken.

Rusten is doorlooptijd, geen cyclustijd. Het deel ligt bijvoorbeeld een nacht op de plank terwijl de machine ander werk draait. Dat kost geen machine-uur, wel een tweede opspanning en instellen. Stop je het in de cyclustijd, dan reken je te veel; laat je het weg, dan lever je te laat.

Meten doe je bij een afgesproken temperatuur. ISO 1 legt de referentietemperatuur voor lengtematen vast op 20 °C, en bij kunststof tellen een paar graden al mee. Bij PA telt ook vocht: volgens Ensinger geeft 3 procent vochtopname ongeveer 0,5 procent maatverandering, op een bus van 100 mm een halve millimeter. Spreek af bij welke conditie de toleranties gelden.

Hoe span je kunststof zonder te vervormen?

Kunststof geeft mee onder de klem: te vast gespannen klopt het deel in de machine en niet op de meettafel. Ensinger adviseert de laagst mogelijke spandruk en een werkstuk dat vlak en goed ondersteund ligt. Mitsubishi Chemical Group waarschuwt dat een te vast gespannen deel vervormt of terugveert.

Elk spanmiddel kost insteltijd of gereedschap, geen verspaantijd. Zet het als eigen regel bij het instellen, gedeeld door het aantal stuks. Dan zie je waarom een kleine serie in kunststof per stuk duur uitvalt.

• Vacuümtafel voor vlakke platen: het hele vlak draagt, maar de onderkant moet vlak zijn en goed afdichten.
• Zachte bekken, op de vorm van het deel gefreesd of gedraaid: de klemkracht verdeelt zich, het maken kost insteltijd.
• Spantang in plaats van een klauwplaat voor dunne bussen: rondom gelijke druk, minder kans op een ovale boring.
• Opspanmal voor een serie: duurder vooraf, sneller per stuk.

Rekenvoorbeeld: dezelfde bus in POM en in PEEK

Neem een bus van Ø 40 bij 60 mm, 20 stuks, gedraaid van staf. Beide gaan in twee stappen: voorbewerken, omspannen en nabewerken. PEEK krijgt een iets langere voorbewerking, een rustmoment voor het nabewerken en een ruimere afkeurreserve.

Het verschil zit in twee regels. In het voorbeeld is het materiaal in PEEK vijftien keer zo duur, en daarom weegt ook de risico-opslag voor afkeur zwaarder: met één afgekeurde bus verlies je het blok en alle uren die erin zitten. De bewerking scheelt per stuk twee euro.

Blake gaat die reserve per materiaal onderbouwen met je eigen nacalculatie, met wat er werkelijk afviel. Tot dan is het een regel die je zelf zet en kunt verdedigen.

Welke vragen stel je de klant bij kunststof?

Een kunststoftekening laat vaak open wat bij metaal vanzelf spreekt. Stel deze vragen voordat je rekent. Wat een complete aanvraag verder bevat, staat in de complete aanvraag.

• Welke kwaliteit: ongevuld, gevuld, medisch of voor voedselcontact?
• Welke kleur, en mag die per partij iets verschillen?
• Bij welke temperatuur en, bij PA, welke vochttoestand gelden de toleranties?
• Komt het deel buiten of in de zon te staan?
• Is een materiaalcertificaat nodig?
• Zijn er eisen aan reinheid, ontbramen of verpakking?
• Volgen er na het verspanen inserts, lijm of een markering?