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Blech stanzen: Verfahren, Vorteile und Anwendungsbereiche

Von Lukas Becker | 2. Januar 2025
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Blechstanzen ist ein effizientes Verfahren zur Metallbearbeitung. Dieser Artikel erklärt den Prozess, Vorteile, Nachteile und Anwendungsbereiche.

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Eine Stanzmaschine kann so einige

Was ist Blechstanzen?

Blechstanzen ist ein vielseitiges Fertigungsverfahren, das häufig in mechanischen Werkstätten und metallverarbeitenden Unternehmen verwendet wird. Es handelt sich um ein spanloses Verfahren, bei dem Bleche mithilfe von Presskraft und speziellen Werkzeugen in gewünschte Formen gebracht werden. Dieser Prozess verformt und schneidet das Material mithilfe hoher mechanischer Kräfte, ohne thermische Veränderungen zu verursachen.

Dieses Verfahren eignet sich hervorragend für die Bearbeitung von verschiedenen Metallen wie Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und Messing. Es ermöglicht präzise Lochungen, Aussparungen und Umformungen in Blechteilen und ist besonders für die Serienproduktion ideal. Neben der präzisen Formgebung erlaubt das Blechstanzen dank moderner Stanzmaschinen auch einen schnellen Werkzeugwechsel. Dies steigert die Effizienz und ermöglicht wirtschaftliche Produktionen auch bei kleineren Losgrößen.

Der Stanzprozess im Detail

Der Stanzprozess umfasst mehrere präzise Schritte zur Umwandlung flacher Metallbleche in detaillierte Teile:

  1. Positionierung und Fixierung: Das Blech wird auf den Maschinentisch gelegt und durch Pratzen fixiert, um eine korrekte Position während der Bearbeitung zu gewährleisten.
  2. Vorbereitende Maßnahmen: Hierzu gehört das präzise Platzieren des Blechs, damit es passgenau in die Matrize und unter den Stempel gelangt.
  3. Verformung und Schneiden: Der Stempel bewegt sich nach unten, verformt das Blech und schneidet entlang der vorgegebenen Kontur. Die parallelen Bewegungen von Stempel und Matrize trennen das Material durch Scherschneiden.
  4. Ausstoßen des Stanzbutzens: Das gestanzte Stück (Stanzbutzen) wird nach unten ausgestoßen. Ein Abstreifer löst die Blechtafel vom Stempel, wenn dieser nach oben fährt.
  5. Komplexe Geometrien und zusätzliche Bearbeitung: Spezielle Stanzwerkzeuge ermöglichen weitere Bearbeitungsschritte wie Prägen, Biegen oder Verformen.
  6. Nachsetzen und Qualitätskontrolle: Beim Nachsetzen wird der Stempel versetzt, um präzise längere Formen zu erzeugen. Abschließend werden die Schnittkanten nachbearbeitet, um Grat zu entfernen und eine glatte Oberfläche zu erreichen.

Moderner Stanzmaschinen nutzen CNC-Steuerungssysteme, die hohe Genauigkeit und Geschwindigkeit gewährleisten, was minimalen Materialabfall und höchste Präzision ermöglicht.

Vorteile des Blechstanzens

Das Blechstanzen bietet mehrere Vorteile, die es in der industriellen Produktion beliebt machen:

  • Hohe Präzision und konstante Qualität: Moderne Stanzmaschinen bieten sehr genaue Schnitte und Formen, entscheidend für Teile mit engen Toleranzen.
  • Effizienz und Geschwindigkeit: Es ermöglicht hohe Produktionsraten, besonders wertvoll in der Massenproduktion, und reduziert dadurch die Kosten.
  • Wirtschaftlichkeit bei großen Stückzahlen: Nach Einrichtung der Matrizen können große Mengen kosteneffizient produziert werden.
  • Vielseitigkeit bei Materialauswahl: Es kann auf viele Materialien wie Stahl, Aluminium, Kupfer und bestimmte Kunststoffe angewendet werden.
  • Minimaler Materialabfall: Das Verfahren reduziert Materialverschwendung erheblich, was kosteneffizient und umweltfreundlich ist.
  • Keine thermischen Veränderungen: Der mechanische Prozess verursacht keine Aufschmelzungen im Material, ideal für die Bearbeitung bestimmter Metalle.

Nachteile des Blechstanzens

Einige Nachteile und Herausforderungen beim Blechstanzen sind:

  • Begrenzte Formgebung: Die Formen werden durch Stempelformen und Matrizen begrenzt; komplexe Konturen sind oft besser durch Laserschneiden darstellbar.
  • Materialdicke: Die Presskraft der Stanzmaschine begrenzt die Materialdicke, insbesondere ab 6 mm bei Stahlblechen und 4 mm bei Edelstahl.
  • Nachbearbeitung: Stanzteile erfordern oft Entgratungsarbeiten, um scharfe Kanten zu entfernen.
  • Werkzeugkosten: Die Herstellung von kundenspezifischen Stanzwerkzeugen ist kostenintensiv und lohnt sich meist nur bei großen Serienproduktionen.
  • Nibbelmarken: Beim Nachsetzen hinterlässt das Verfahren oft sichtbare Oberflächenstrukturen, die zusätzliche Bearbeitung erfordern können.
  • Hohe Initialkosten: Hochwertige Stanzmaschinen und Werkzeuge sind teuer, was gerade für kleinere Unternehmen eine Herausforderung sein kann.

Anwendungsbereiche des Blechstanzens

Blechstanzen findet in vielen Industrien Anwendung, insbesondere in:

  • Automobilindustrie: Herstellung von Karosserieteilen, Halterungen und mechanischen Komponenten.
  • Elektronik: Fertigung von Gehäusen, Abschirmungen und Anschlussplatten.
  • Bauindustrie: Produktion von Bauteilen wie Metallverkleidungen, Fensterrahmen und strukturellen Komponenten.
  • Haushaltsgeräte: Teile für Waschmaschinen, Kühlschränke und Herde.
  • Verpackungsindustrie: Verschiedene Verpackungslösungen.
  • Medizin- und Pharmaindustrie: Präzise und langlebige Teile für medizinische Geräte und Instrumente.

Zusätzlich eignet sich das Stanzen für nichtmetallische Materialien wie PVC, Nylon und Teflon, was zahlreiche industrielle Anforderungen erfüllt.

Stanzen mit Nachsetzen

Beim Stanzen mit Nachsetzen bewegt sich das Werkzeug nach jedem Hub geringfügig weiter. Dies ist effektiv für die Herstellung kontinuierlicher Formen wie längerer Aussparungen, Kiemen oder Sicken. Diese Technik hinterlässt ein feines Riffelmuster und ermöglicht präzise Ergebnisse bei komplexen Teilen.

Kombination von Stanzen und Laserschneiden

Die Kombination von Stanzen und Laserschneiden in einer Stanz-Laser-Maschine bietet große Vorteile. Während das Stanzen hohe Geschwindigkeiten bei wiederkehrenden Formen gewährleistet, ermöglicht der Laserkopf präzise Schnitte bei komplexen Geometrien.

Vorteile der Kombination

  1. Hohe Flexibilität: Diese Kombination ermöglicht es, unterschiedliche Bearbeitungsschritte in einem Arbeitsgang durchzuführen.
  2. Präzise Konturen: Der Laserkopf schneidet feinste Konturen, die mit herkömmlichen Stanzwerkzeugen nicht möglich wären.
  3. Effiziente Serienproduktion: Standardisierte Formen werden schnell gestanzt, während der Laserkopf für komplexere Formen genutzt wird.

Technische Spezifikationen

Die Maschinen bearbeiten Materialien wie Stahl, Edelstahl und Aluminium in bestimmten Dicken und maximalen Blechgrößen, was sie für verschiedene industrielle Anwendungen vielseitig einsetzbar macht.

Anwendungsbeispiele

  1. Vielseitige Bearbeitungen: Schneiden, Lochen, Biegen, Umformen, Entgraten und Gewindeschneiden in einem Arbeitsgang.
  2. Materialvielfalt: Verarbeitung von Aluminium, Edelstahl, Stahl und Titanblech erweitert die Anwendungsmöglichkeiten.

Verschiedene Stanztechniken

Für die präzise Bearbeitung von Blechen stehen mehrere Stanztechniken zur Verfügung:

  1. Lochen: Öffnungen oder spezifische Formen werden erzeugt, ideal für Befestigungslöcher.
  2. Schneiden: Bleche entlang einer festgelegten Linie trennen, um spezifische Formen und Größen zu erzeugen.
  3. Prägen: Druck in eine Matrize erzeugt erhabene oder vertiefte Muster, oft zur Dekoration oder für funktionale Strukturen.
  4. Biegen: Blech wird entlang einer Linie gebogen, um Winkel oder Kurven zu erzeugen.
  5. Bördeln: Eine Lippe an den Rändern des Blechs verleiht zusätzliche Festigkeit oder Verbindungseigenschaften.
  6. Nibbeln: Reihen überlappender Stanzlöcher erzeugen Konturen, besonders geeignet für größere Radien oder unregelmäßige Formen.
  7. Trennschneiden: Verfahren wie Ausschneiden, Lochen und Ausklinken trennen Bleche präzise.

Durch die Wahl der geeigneten Technik können Bleche effizient nach individuellen Anforderungen bearbeitet werden.

Blechstärken und Materialauswahl

Die maximale Blechstärke hängt von der Presskraft der Stanzmaschine ab. Gängige Materialstärken:

  • Stahlbleche: bis zu 6 mm
  • Edelstahlbleche: bis zu 4 mm

Auch dünnere Bleche wie Aluminium und spezielle Metalle wie Kupfer und Messing können effizient gestanzt werden.

Gängige Materialien und deren Eigenschaften

  • Aluminium: Leicht, korrosionsbeständig, ideal für Automobil- und Luftfahrtindustrie.
  • Edelstahl: Hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.
  • Stahl: Vielseitig und robust, häufig im Bauwesen und in der Schwerindustrie genutzt.
  • Kupfer: Hervorragende elektrische Leitfähigkeit, unverzichtbar in der Elektronik.
  • Messing: Gute Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Vorteile standardisierter Blechstärken

Standardisierte Blechstärken sind leicht verfügbar und kostengünstiger, reduzieren Bestellzeiten und optimieren die Produktionseffizienz.

Wichtige Überlegungen

  • Verfügbarkeit: Wählen Sie leicht verfügbare Materialien, um Produktionsverzögerungen zu vermeiden.
  • Kosteneffizienz: Nutzen Sie standardisierte Stärken und Materialien, um Kosten zu senken.
  • Qualität und Verarbeitbarkeit: Materialien sollten eine gute Kombination aus Duktilität, Festigkeit und Verformbarkeit bieten.

Eine sorgfältige Auswahl der richtigen Blechstärken und Materialien ist entscheidend für den Erfolg von Stanzprojekten, indem sie die technischen Möglichkeiten der Stanzmaschinen optimal nutzt.

Artikelbild: Aumm graphixphoto/Shutterstock