Alles wat je moet weten over de k-factor

Als we een vlakke, metalen plaat gaan zetten, dan komt de afmeting van het kantdeel niet altijd precies overeen met de plaatuitslag. Hoe dat komt? De k-factor. Dit kleine getal is van grote invloed op de nauwkeurigheid van jouw daadwerkelijke 3D-ontwerp. 

In deze blog vertellen we je alles wat je moet weten over de k-factor.

We beantwoorden de volgende vragen:

1. Wat is de k-factor?
2. Waarom is de k-factor zo belangrijk?
3. K-factor berekenen?
4. De k-factor en Sophia®
5. Alleen plaatuitslag bestellen

1. Wat is de k-factor?

Wanneer we een metalen plaat buigen, wordt de buitenzijde van de radius uitgerekt en de binnenzijde in elkaar geduwd. Ergens tussen deze twee lagen ligt een neutrale lijn: een zone die niet rekt of krimpt en dus onveranderd blijft.

De k-factor geeft de verhouding weer tussen de afstand van de neutrale lijn tot de binnenradius van de buiging en de plaatdikte.

In formulevorm:

k-factor = de afstand van de neutrale lijn tot de binnenradius / plaatdikte

Onderstaande illustratie verduidelijkt dit. 

De plaatdikte is 3 mm en de afstand van de neutrale lijn tot aan de binnenradius bedraagt 1,25 mm. De k-factor is in dit geval 1,25 / 3 = 0,42.

Bij een k-factor van 0,5 ligt de neutrale lijn precies in het midden (of de helft) van de plaat. Maar bij een buiging schuift die lijn op naar binnen. Daardoor varieert de k-factor in de praktijk meestal tussen 0,3 en 0,5, afhankelijk van o.a. het materiaal en de buigradius.

2. Waarom is de k-factor belangrijk?

Zetwerk begint altijd met een vlakke plaat. Maar gaan we een plaat buigen? Dan wordt de lengte van elke flens iets langer. Dat komt doordat de radii oprekken. Die verlenging wordt ook wel de buigtoeslag genoemd. Kanters moeten weten wat de buigtoeslag is om ervoor te zorgen dat een specifieke maatvoering wordt gehaald.

Waar bevindt de k-factor zich in dit verhaal?

De k-factor is nodig om de buigtoeslag te berekenen. Bekijk de formule voor de buigtoeslag maar eens:

BA = θ × (R + K × t)

Hierbij geldt:

• BA = Buigtoeslag (in mm)
• θ = Buighoek in radialen ((buighoek in graden × π) / 180)
• R = Binnenradius van de buiging (in mm)
• K = k-factor (verhouding tussen de neutrale lijn en de dikte)
• t = plaatdikte (in mm)

In onze blog over de plaatuitslag lichten we deze formule verder toe.

Een foutieve k-factor zorgt voor een onjuiste buigtoeslag en dat leidt vervolgens tot afwijkingen in de onderdelen. 

De k-factor is dus bepalend voor een juiste maatvoering van het kantdeel en dat maakt ‘m zo belangrijk.

3. K-factor berekenen?

Een theoretische berekening van de k-factor is praktisch onmogelijk. Er gebeurt simpelweg teveel tegelijk, zoals:

• Het materiaal rekt. Hoe ver het rekt is afhankelijk van de trekgrens, hardheid en rekgrensverhouding.
• De neutrale lijn verschuift. Hoe ver deze verschuift is afhankelijk van de radius, plaatdikte en manier van buigen.
• Het gebruik van de machine. Waarbij specifiek gereedschap, gekozen instellingen en veerterugslag variëren.

Elke metaalsoort reageert anders op de buiging. Dunne platen buigen anders dan dikke platen. Een kleine radius geeft meer vervorming dan een grote radius. Het ene gereedschap is het andere niet. Enzovoorts.

Al deze factoren hebben invloed en maken het moeilijk om de k-factor te berekenen of een standaardwaarde te geven.

Het is niet voor niets dat fabrikanten en engineers vaak met richtwaarden werken. Zo voeren ze testbuigingen uit om de juiste k-factor voor hun materiaal en proces vast te stellen. Deze waarden worden opgeslagen, zodat voor toekomstige kantdelen een zo nauwkeurig mogelijke waarde gekozen kan worden.

De k-factor vooraf berekenen kan in de praktijk dus niet en raden we af te proberen.

Maar achteraf kun je de k-factor wel uitrekenen als je een buigproef of CAD-uitkomst hebt. Dat doe je met deze formule:

K = ((BA / θ) – R) / t

Hierbij geldt:

• K = k-factor (verhouding tussen de neutrale lijn en de dikte)
• BA = Buigtoeslag (in mm)
• θ = Buighoek in radialen ((buighoek in graden × π) / 180)
• R = Binnenradius van de buiging (in mm)
• t = plaatdikte (in mm)

4. De k-factor en Sophia®

Ook 247TailorSteel werkt in de online software Sophia® met richtwaarden uit een eigen database. Deze zijn verzameld op basis van het jarenlang verrichten van zetwerk en uitvoeren van tests.

Bestel je bij ons dus kantdelen via Sophia®? Dan berekent deze alle benodigde waarden voor onze kanters. Je hoeft hier als klant niets voor te doen. Makkelijk, toch?

5. En als je alleen de plaatuitslag bestelt?

Binnen Sophia® heb je de mogelijkheid om een STEP-bestand te uploaden en deze als DXF te exporteren (en deze opnieuw te uploaden). 

Met deze functie wordt de plaatuitslag gegenereerd van je getekende kantdeel. Bestel je deze vlakke uitslag? Dan hoef je deze niet zelf te lasersnijden, maar kun je wel zelf het zetwerk verrichten. Handig voor wanneer je eigen kantbanken hebt.

Het is alleen wel goed om te weten dat de plaatuitslag is berekend op basis van onze praktijkwaarden. Met name machine-instellingen en gereedschap kunnen verschillen met die van jou. Er is dus een risico op afwijkingen in maatvoering. Voer daarom altijd zelf de nodige tests uit om ervoor te zorgen dat je de juiste maatvoering met jouw machines haalt.

Vragen over de k-factor?

Heb je nog vragen over dit onderwerp? Neem dan gerust contact met ons op.