Spanning in aluminium plaat: dit moet je weten

We hebben vorig jaar een partij aluminium tranenplaten gezaagd waarmee iets opvallends gebeurde: het gedeelte achter de zaag bleef vlak, maar het stuk voor de zaag boog zo krom als een hoepel. Op het oog zat er geen spanning in, maar spanning is een raar fenomeen. In dit geval lag het eraan hoe de spanning in de plaat verdeeld was: als je dat verbreekt, komt de spanning er op een andere plek uit.

Ik krijg regelmatig vragen over spanning in aluminium platen. Je kunt aan het uiterlijk van een plaat de spanning niet zien, maar er is altijd spanning. Je kunt het wel voelen, vooral bij de dunnere maten: als je de plaat oppakt, voel je een 'kikker'. Dit wil zeggen dat hij bij het oppakken een lichte knik krijgt. 

Als je het hebt over spanning in aluminium platen, is het slim een onderscheid te maken in twee plaatsoorten:

1. Gewalst, onder te verdelen in hardbare legeringen en niet-hardbare legeringen

2. Gegoten plaat

Bij dunnere gewalste platen wordt tijdens het richten van het materiaal de spanning verdeeld. In dat geval komt een plaat vlak van de decoillijn. Als je een plaat knipt, lasersnijdt of zaagt, kan het gebeuren dat de plaat bij bewerking opeens bol gaat staan. Het materiaal kan dan tegen de laserkop komen. Meestal zijn deze platen op een zogenaamde rollenrichtwals na te richten.

Bij de dikke platen - vaak hardbare legeringen - wordt meestal gefreesd, gezaagd of gesneden. We hebben bijvoorbeeld een aluminium blok van 60x80 mm in ons assortiment. Als we die gaan frezen, kan hij krom gaan staan. Dat komt regelmatig voor bij uithardbare kwaliteiten, zoals de 6082. 

Heel vaak gebeurt dat als je in een plaat boort of tapt, maar vooral als je maar aan één kant freest of een uitsparing eruit haalt, blijft hij niet langer 100% vlak. Als je klaar bent met de bewerking en je het materiaal uit de klem haalt, verandert de vlakheid en kan hij bol of hol gaan staan.

Doordat het materiaal snel wordt afgekoeld bij de productie, ontstaat spanning: de moleculen willen weg, maar kunnen dat niet. Het verraderlijke is dat dat niet altijd gebeurt. Het materiaal kan 10 of 20 keer goed gaan en dan één keer fout. Dat is vervelend voor de klant en leidt meestal tot een klacht. 

Je zou de spanning voor een deel op kunnen vangen door de bewerking aan te passen, bijvoorbeeld door minder te verspanen. Verspaning kan namelijk spanning in het materiaal brengen.

Bij gegoten plaat zie je weinig spanning; daar krijgen we bijna nooit klachten over. Maar dat gaat ook om andere kwaliteiten, die veel minder last van spanning hebben. Dat ligt vooral aan de productiemethode. Wat ook meespeelt is homogeniteit: hoe homogener het materiaal, hoe minder spanning. 

We krijgen wel eens pakketjes plaat terug, omdat de zijkant bol staat. Als je de plaat op een vlakke tafel legt, kan de plaat door het eigen gewicht nagenoeg vlak liggen. De spanning blijft echter. Bol staan wil niet altijd zeggen dat er veel spanning in de plaat zit: het kan tijdens de productie ook gewoon slecht gericht zijn.