De kunst van micro-precisie metaalstansen maakt het mogelijk al die kleine maar vitale onderdelen te produceren die ervoor zorgen dat onze moderne gadgets soepel blijven werken. Recente brongegevens uit vorig jaar tonen aan dat smartphones van tegenwoordig eigenlijk uit meer dan tachtig verschillende gestanste metalen onderdelen bestaan. Denk aan die uiterst dunne SIM-kaartsleuven van slechts 0,8 millimeter dikte of die bijna onzichtbare antennebeugels die letterlijk dunner zijn dan een haar. Wat echt indrukwekkend is, is hoe nauwkeurig deze onderdelen worden gemaakt, vaak binnen toleranties van minder dan vijf micrometer, oftewel plus of min 0,005 millimeter. Die mate van precisie is erg belangrijk voor dingen zoals 5G-telefoonconnectors, waarbij zelfs de geringste misalignering het signaal kan verstoren. Met meervoudige progressieve stempels kunnen fabrikanten tegelijkertijd elektrische contacten vormgeven en ventilatiepatronen in laptopkoellichamen integreren, zodat zowel functie als vorm in één keer worden gerealiseerd. En laten we ook het snelheidsaspect niet vergeten: deze machines kunnen meer dan 1.200 onderdelen per minuut produceren zonder de kwaliteit te verliezen, zelfs bij series van tien miljoen eenheden of meer. In vergelijking met technieken zoals lasersnijden, wint deze stansmethode zeker wanneer het gaat om efficiëntie bij het opschalen van productie.
Progresief stansen maakt meerdere bewerkingen mogelijk zoals knippen, plooien en vormgeven, allemaal in één slag tijdens één perscyclus. Daarom houden fabrikanten van deze aanpak bij de productie van grote aantallen elektronische connectoren. Het proces kan snelheden van meer dan 1.200 slagen per minuut bereiken, terwijl de positioneringsnauwkeurigheid binnen plus of min 0,05 mm blijft. Best indrukwekkend, vooral als je bedenkt hoe kleine componenten zoals USB-C-poorten en SIM-kaartsleuven zeer strakke toleranties vereisen. Volgens recente productierapporten hebben bedrijven die progresief stansen toepassen, de extra bewerkingsstappen met ongeveer 40% kunnen verminderen in vergelijking met oudere stansmethoden. Dat maakt een groot verschil, vooral bij de productie van delicate onderdelen zoals contactveren en die metalen schilden die gevoelige elektronica beschermen tegen interferentie.
Progressieve stanssystemen hebben deze ingebouwde mogelijkheid om processen consistent te herhalen, wat betekent dat fabrikanten meer dan 10 miljoen onderdelen per maand kunnen produceren. En raad eens? De kostprijs per onderdeel blijft onder de tien cent voor die basisklembussen die de meeste bedrijven nodig hebben. Wat betreft het toevoeren van materialen in deze systemen, is moderne technologie echt efficiënt. We spreken hier over een materiaalgebruiksefficiëntie van rond de 92% of beter voor koperlegeringen en fosforbrons. Die mate van efficiëntie is uiterst belangrijk bij de productie van componenten voor 5G-antennes en batterijterminals, waar elke cent telt. Persmachines zijn tegenwoordig uitgerust met IoT-sensoren. Deze slimme apparaten helpen de cyclus tijd met ongeveer 15-20% te verminderen en houden de slijtage van de gereedschappen tijdens productieruns in de gaten.
Precisie-schroeven werkt erg goed voor het maken van EMI-schermhuisjes en die kleine micro-SD-kaarthuizen. Het proces levert mooie, schone randen op met een oppervlakteruwheid van ongeveer 3,2 micrometer Ra. Wat betreft samengestelde stempels, doen ze tegelijkertijd twee dingen - doorboren en extruderen - wat uitstekend is voor het maken van goudgeplakte contactpennen die binnen strakke toleranties van 0,2 mm pitch moeten passen. Fabrikanten hebben de laatste tijd ook behoorlijk veel indrukwekkende vooruitgang geboekt. Tegenwoordig kunnen ze in één keer meervoudige koellichamen maken met ingebouwde montageclips en thermische kanalen. Dit bespaart 3 tot 5 afzonderlijke montagestappen bij het bouwen van servercomponenten, waardoor tijd en geld worden bespaard in het productieproces.
Gestansde metalen behuizingen van geleidende materialen zoals koper- of aluminiumlegeringen helpen bij het bestrijden van elektromagnetische interferentie (EMI) en radiofrequentie-interferentie (RFI). Deze materialen reflecteren binnenkomende signalen, terwijl bepaalde soorten ferrostaal de resterende energie absorberen. Zelfs kleine openingen spelen hier echter een grote rol. Als er openingen groter dan 0,3 mm zijn, daalt de schermwerking aanzienlijk, ongeveer 40 dB bij frequenties van 1 GHz. Daarom is precisie zo belangrijk in het stansen, waarbij momenteel vaak toleranties binnen plus of min 0,05 mm worden behaald. De opkomst van 5G-netwerken en al die Internet of Things-apparaten op de markt hebben geleid tot een merkbare toename van de vraag naar deze afschermcomponenten. Brancheverslagen tonen eigenlijk een stijging van ongeveer 22% sinds 2022. De meeste fabrikanten richten zich momenteel op het ontwikkelen van behuizingen waarbij aardingsfuncties vanaf het begin zijn ingebouwd, in plaats van later te worden toegevoegd.
Drie factoren bepalen de afschermingsprestaties:
Factor | Voorbeeld van hoge prestaties | Afweging bij compromissen |
---|---|---|
Geleiding | Koper (100% IACS*) | Hogere kosten t.o.v. aluminium |
Corrosiebestendigheid | 304 roestvast staal | 18% lagere geleidbaarheid |
Vormbaarheid | Geanneald aluminium 6061 | Dunne platen lopen risico op deuken |
*International Annealed Copper Standard
Designers moeten de geometrie van de behuizing optimaliseren om scherpe hoeken te elimineren — verantwoordelijk voor 90% van de EM-lekplaatsen in consumentenelektronica — terwijl ze veerbelaste contactpunten behouden voor consistente geleidbaarheid onder trillingen. In automotive toepassingen weerstaan gestanste afschermcomponenten nu temperatuurcycli van -40°C tot 125°C zonder prestatieverlies.
Tegenwoordig zijn elektronische apparaten sterk afhankelijk van gestanste onderdelen die meerdere functies tegelijk vervullen, zoals het combineren van structurele stevigheid met de mogelijkheid om elektriciteit te geleiden. Neem als voorbeeld EMI-schermplaten. Veel fabrikanten ontwerpen deze momenteel zo dat ze ook dienen als frame voor 5G-router behuizingen. Dit vermindert het aantal losse onderdelen dat geproduceerd en gemonteerd moet worden, wat belangrijk is om de productiekosten onder controle te houden. Volgens onderzoek dat vorig jaar werd gepubliceerd en dat betrekking had op verschillende industrieën, hebben ongeveer twee derde van de bedrijven die telecomapparatuur maken, deze aanpak overgenomen. De belangrijkste reden? Het maakt het in elkaar zetten van complexe apparatuur veel eenvoudiger, vooral wanneer men te maken heeft met beperkte ruimte binnen moderne apparaten.
Smartphones zijn een goed voorbeeld van deze trend via:
Ingenieurs optimaliseren multifunctionele ontwerpen met behulp van koper-berylliumlegeringen, die een treksterkte van 80.000 PSI combineren met 98% IACS geleidbaarheid. Oppervlakpatronen, gegraveerd met een laser, zorgen voor behoud van de elektrische contactintegriteit na meer dan 50.000 buigcycli in vouwschermapparaten. Simulatiegedreven ontwerpen bereiken momenteel een weerstandsvariatie van <0,1Ø onder ±5% mechanische belasting – een cruciale maatstaf voor autosensorapplicaties.
Micro-precisie metaalstansen is een proces dat kleine en zeer nauwkeurige metalen onderdelen produceert, vaak gebruikt in elektronische componenten zoals smartphones en laptops. Het betreft het vormgeven van metaal met hoge precisie binnen strakke tolerantieniveaus.
Progressieve persvorming combineert meerdere bewerkingen zoals snijden, plooien en vormgeven in één perscyclus, waardoor snelle productie van elektronische connectoren met consistente nauwkeurigheid mogelijk wordt. Hierdoor worden extra bewerkingsstappen en productiekosten verminderd.
Materiaalkeuze, zoals het gebruik van koper voor hoge geleidbaarheid, samen met nauwkeurige persvorming die openingen groter dan 0,3 mm elimineert, zorgt voor effectieve EMV/RFI-afscherming. Ontworpen aardingskenmerken verbeteren de prestaties door het in stand houden van strakke toleranties.
Multifunctionele integratie vermindert het aantal benodigde afzonderlijke onderdelen, waardoor de assemblageprocessen worden vereenvoudigd en de productiekosten dalen, terwijl ruimte wordt bespaard binnen elektronische apparaten.