Stanzen ist ein von vielen Herstellern angewandtes Fertigungsverfahren. Es formt Bleche gleichmäßig zu verschiedenen Teilen. Es bietet dem Hersteller eine präzise Steuerung des Produktionsprozesses und findet aufgrund der vielfältigen Möglichkeiten breite Anwendung in verschiedenen Bereichen der industriellen Fertigung.
Diese Vielseitigkeit bedeutet, dass Hersteller über umfassende Kenntnisse verschiedener Stanzverfahren verfügen. Daher ist die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Materiallieferanten absolut sinnvoll. Bei der Verarbeitung von Metallen wie Aluminium oder Edelstahl ist es wichtig, die Anwendung der Legierung in jedem Prozessschritt zu verstehen; dies gilt auch für das Stanzen.
Zwei gängige Stanzverfahren sind das Folgeverbundstanzen und das Transferstanzen.
Was ist Stempeln?
Stanzen ist ein Verfahren, bei dem ein flaches Metallblech auf eine Stanzpresse gelegt wird. Das Ausgangsmaterial kann als Block oder Spule vorliegen. Anschließend wird das Metall mithilfe eines Stanzwerkzeugs in die gewünschte Form gebracht. Es gibt viele verschiedene Stanzverfahren für Bleche, darunter Lochen, Ausstanzen, Prägen, Biegen, Bördeln, Perforieren und Prägen.
In manchen Fällen genügt ein einziger Stanzvorgang, um die gewünschte Form zu erzeugen. In anderen Fällen kann der Stanzprozess in mehreren Schritten erfolgen. Typischerweise wird das Stanzverfahren an kaltem Blech mit präzisionsgefertigten Werkzeugen aus Hochleistungswerkzeugstahl durchgeführt, um die Gleichmäßigkeit und Zuverlässigkeit des Stanzprozesses zu gewährleisten.
Die einfache Metallumformung ist Jahrtausende alt und wurde ursprünglich manuell mit Hammer, Ahle oder ähnlichen Werkzeugen durchgeführt. Mit dem Aufkommen von Industrialisierung und Automatisierung sind die Stanzverfahren im Laufe der Zeit komplexer und vielfältiger geworden, sodass heute eine breite Palette an Optionen zur Verfügung steht.
Was ist Folgeverbundstanzen?
Ein gängiges Stanzverfahren ist das Folgeverbundstanzen, bei dem mehrere Stanzvorgänge in einem einzigen linearen Prozess ausgeführt werden. Das Metall wird mittels eines Systems zugeführt, das es durch die einzelnen Stationen schiebt, wo jeder notwendige Bearbeitungsschritt nacheinander durchgeführt wird, bis das Teil fertiggestellt ist. Der letzte Schritt ist üblicherweise das Entgraten, bei dem das Werkstück vom restlichen Material getrennt wird. Coils werden häufig als Rohmaterial für Folgeverbundstanzverfahren verwendet, da sie typischerweise in der Serienfertigung zum Einsatz kommen.
Folgeverbundstanzverfahren sind komplexe Prozesse mit vielen Arbeitsschritten. Ein präziser Blechtransport, üblicherweise im Bereich von wenigen Tausendstel Zoll, ist entscheidend. Konische Führungen an der Maschine gewährleisten in Kombination mit den zuvor in das Blech gestanzten Löchern die korrekte Ausrichtung beim Zuführen.
Je mehr Bearbeitungsstationen beteiligt sind, desto aufwendiger und zeitintensiver wird der Prozess. Aus wirtschaftlichen Gründen empfiehlt es sich daher, so wenige Folgeverbundwerkzeuge wie möglich zu konstruieren. Wichtig ist, dass bei eng beieinander liegenden Elementen möglicherweise nicht genügend Platz für den Stempel vorhanden ist. Auch zu schmale Aussparungen und Vorsprünge können Probleme verursachen. Die meisten dieser Probleme lassen sich durch den Einsatz von CAD-Software (Computer Aided Design) bei der Teile- und Werkzeugkonstruktion beheben und kompensieren.
Anwendungsbeispiele für Folgeverbundwerkzeuge sind unter anderem Getränkedosenböden, Sportartikel, Karosserieteile für Automobile, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Unterhaltungselektronik, Lebensmittelverpackungen und vieles mehr.
Was ist Transferprägen?
Das Transferstanzverfahren ähnelt dem Folgeverbundstanzen, mit dem Unterschied, dass das Werkstück nicht kontinuierlich, sondern physisch von einer Station zur nächsten transportiert wird. Es ist die empfohlene Methode für komplexe Stanzvorgänge mit mehreren komplexen Arbeitsschritten. Automatische Transfersysteme transportieren die Teile zwischen den Arbeitsstationen und fixieren die Baugruppen während des Betriebs.
Die Aufgabe jeder Form besteht darin, das Werkstück so lange in die gewünschte Form zu bringen, bis es seine endgültigen Abmessungen erreicht. Mehrstationen-Stanzpressen ermöglichen es einer Maschine, mehrere Werkzeuge gleichzeitig zu bedienen. Tatsächlich sind bei jedem Abschalten der Presse während des Werkstückdurchlaufs alle Werkzeuge gleichzeitig aktiv. Dank moderner Automatisierung können Mehrstationenpressen heute Bearbeitungsvorgänge durchführen, für die zuvor mehrere separate Arbeitsgänge in einer einzigen Presse erforderlich waren.
Aufgrund ihrer Komplexität arbeiten Transferstempel in der Regel langsamer als Folgeverbundwerkzeuge. Bei komplexen Teilen kann die Integration aller Arbeitsschritte in einen einzigen Prozess jedoch die Gesamtproduktion beschleunigen.
Transfer-Stanzsysteme werden typischerweise für größere Bauteile eingesetzt, als sie sich für das Folgeverbundstanzverfahren eignen, darunter Rahmen, Gehäuse und Strukturbauteile. Sie finden vor allem in Branchen Anwendung, die Folgeverbundstanztechniken einsetzen.
Wie man die beiden Prozesse auswählt
Die Wahl zwischen den beiden Verfahren hängt in der Regel von der jeweiligen Anwendung ab. Zu den zu berücksichtigenden Faktoren zählen Komplexität, Größe und Anzahl der Teile. Folgeverbundstanzen eignet sich ideal für die Bearbeitung großer Stückzahlen kleiner Teile in kurzer Zeit. Je größer und komplexer die Teile sind, desto eher ist Transferstanzen erforderlich. Folgeverbundstanzen ist schnell und wirtschaftlich, während Transferstanzen mehr Flexibilität und Vielfalt bietet.
Es gibt einige weitere Nachteile des Folgeverbundstanzens, die Hersteller beachten sollten. Folgeverbundstanzen erfordert in der Regel einen höheren Rohmaterialeinsatz. Auch die Werkzeuge sind teurer. Zudem eignen sie sich nicht für Bearbeitungsvorgänge, bei denen die Teile den Prozess verlassen müssen. Daher ist für manche Vorgänge, wie beispielsweise Bördeln, Einziehen, Flanschbördeln, Gewinderollen oder Rotationsstanzen, das Stanzen mit einem Transferwerkzeug die bessere Wahl.
Veröffentlichungsdatum: 25. August 2023