Wenn es darum geht, Metall präzise, schnell und effizient zu formen, Metall-Stanzen gilt als eines der kostengünstigsten Fertigungsverfahren. Allerdings sind nicht alle Stanzverfahren gleich, und die Verwendung des falschen Verfahrens kann zu Materialverschwendung, schlechten Toleranzen und kostspieligen Neukonstruktionen führen.
Um diese Fallstricke zu vermeiden, ist es wichtig, die vier Kerntypen des Metallstanzens und deren Funktionsweise zu verstehen. Lassen Sie uns sie näher betrachten: Typ 1: Folgestanzen
Das Folgeverbundstanzen ist eine der erfolgreichsten und am weitesten verbreiteten Stanztechniken in der Großserienproduktion. Dabei werden mehrere Arbeitsschritte wie Schneiden, Biegen, Prägen und Stanzen in einem einzigen kontinuierlichen Prozess kombiniert.
Wie funktioniert es?
Ein Folgeverbundwerkzeug besteht aus einer Reihe einzelner Stationen, die jeweils eine bestimmte Funktion am Metallstreifen während seines Durchlaufs durch die Presse erfüllen. Der Metallstreifen wird der Maschine zugeführt und nach jedem Presshub automatisch weiterbewegt.
Bei jeder Bewegung wird das Material präzise positioniert, sodass jeder Abschnitt nacheinander die nächste Matrizenstation erreicht. Wenn der Streifen die letzte Station erreicht, ist ein vollständig geformtes Teil vom Rest des Streifens getrennt und einsatzbereit.
Vorteile
- High Efficiency : In einem einzigen Presszyklus werden mehrere Vorgänge ausgeführt, wodurch die Produktionszeit drastisch reduziert wird.
- Konsistenz und Genauigkeit: Da der gesamte Vorgang automatisiert ist, werden Teile mit hoher Präzision und Wiederholgenauigkeit hergestellt.
- Minimaler Abfall: Optimierte Werkzeuge und Layouts reduzieren den Ausschuss und senken so die Materialkosten.
- Niedrige Arbeitskosten: Nach der Einrichtung erfordert der Prozess nur minimale manuelle Eingriffe.
Anwendungen
Das Folgeverbundstanzen ist eine bewährte Lösung für die Herstellung von Automobilkomponenten, elektrischen Kontakten und Steckverbindern, Geräteteilen und Rahmen für Unterhaltungselektronik.
Typ 2: Transferstempeln
Art des Prägestempel ist ein äußerst vielseitiges Metallumformungsverfahren, das eingesetzt wird, wenn Teile eine komplexe, multidirektionale Formgebung erfordern oder für Folgeverbundwerkzeuge zu groß oder zu empfindlich sind. Im Gegensatz zum Folgeverbundstanzen wird das gesamte Teil von einer Werkzeugstation zur nächsten transportiert und nicht durch einen Metallstreifen verbunden.
Wie funktioniert es?
Beim Transferstanzen wird zu Beginn des Prozesses ein Rohling (ein vorgeschnittenes Metallstück) abgetrennt. Anschließend wird dieser Rohling mithilfe von Robotern oder mechanischen Transfermechanismen innerhalb der Presse von Station zu Station transportiert.
Jede Matrizenstation führt einen bestimmten Vorgang aus, z. B. Ziehen, Stanzen, Formen, Beschneiden oder Lochen. Da das Teil nicht mit einem Metallstreifen verbunden ist, kann es von allen Seiten geformt werden, was tiefere Ziehvorgänge oder komplexere Formen ermöglicht.
Vorteile
- Größere Flexibilität beim Teiledesign: Ideal zum Formen von Tiefzieh- oder komplexen Formen, die in einem progressiven Aufbau nicht möglich sind.
- Bewältigt größere oder ungewöhnlich geformte Teile: Da sich jedes Teil unabhängig bewegt, muss es nicht an einem Streifen befestigt werden.
- Effizient für mittlere bis hohe Volumina: Nach der Einrichtung ist das System über längere Läufe hinweg äußerst wiederholbar und effizient.
- Anpassbare Vorgänge: Stationen können je nach sich entwickelndem Teilebedarf hinzugefügt oder geändert werden.
Anwendungen
Diese Art der kundenspezifischen Metallprägung wird häufig in Branchen eingesetzt, in denen strukturelle Integrität, tiefere Formen und enge Toleranzen wichtig sind. Typische Anwendungen sind Automobilkomponenten, Hochleistungsgeräteteile, HLK-Systemgehäuse und mehr.
Typ 3: Tiefziehprägen
Tiefziehen ist ein spezielles Metallumformungsverfahren, mit dem hohle oder becherartige Formen erzeugt werden. Dabei wird das Metall über seine ursprüngliche flache Form hinaus gedehnt, ohne es zu brechen oder übermäßig zu verdünnen. Es eignet sich perfekt für die Herstellung stabiler, nahtloser und leichter Teile mit Tiefe.
Wie funktioniert es?
Beim Tiefziehen wird ein Metallrohling über eine Matrize gelegt und von einem Stempel in die Matrize gedrückt (oder „gezogen“). Beim Abwärtsbewegen des Stempels dehnt sich das Metall in die gewünschte Form.
Im Gegensatz zu anderen Stanzverfahren, bei denen gebogen oder geschnitten wird, fließt beim Tiefziehen das Material vertikal. Dadurch ist eine größere Teiletiefe ohne zusätzliche Nähte oder Verbindungen möglich.
Vorteile
- Produziert nahtlose, starke Teile: Kein Schweißen oder Zusammenbau erforderlich, was die strukturelle Integrität verbessert und Fehlerpunkte reduziert.
- Materialeffizienz: Verwendet einen einzelnen Rohling mit minimalem Abfall.
- Ideal für Großauflagen: Sobald die Werkzeuge vorhanden sind, ist der Prozess schnell, wiederholbar und kostengünstig.
- Ideal für Leichtbaukonstruktionen: Hilft, den Materialverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig die Festigkeit beizubehalten. Dadurch eignet es sich perfekt für gewichtssensible Branchen.
Anwendungen
Tiefziehstanzen wird zur Herstellung von tiefen, röhrenförmigen Teilen oder Teilen verwendet, die Flüssigkeiten enthalten müssen, wie etwa Automobilkomponenten (Kraftstofftanks, Ölfilter, Getriebekomponenten), Konsumgüter (Küchenspülen, Aerosoldosen, Kochgeschirr) und medizinische Produkte (Spritzenkörper, Implantatgehäuse, chirurgische Behälter).
Typ 4: Mehrschiebe-Metallstanzen
Das Mehrschlitten-Metallstanzen (auch Vierschlittenstanzen genannt) ist ein einzigartiges, hochflexibles Verfahren zur Herstellung komplexer Teile mit mehreren Biegungen oder komplizierten Formen – alles in einem nahtlosen Arbeitsgang.
Diese Mehrrichtungsmaschinen verwenden mehrere bewegliche Schlitten, um das Metall gleichzeitig aus verschiedenen Winkeln zu formen.
Wie funktioniert es?
Bei einer Mehrschlittenmaschine wird der Metallstreifen horizontal in die Maschine eingeführt. Anstelle einer Top-Down-Presse verwendet die Maschine vier oder mehr Werkzeugschlitten, die sich aus unterschiedlichen Richtungen bewegen. Diese Schlitten arbeiten gleichzeitig und biegen und formen das Metall mit hoher Präzision.
Diese Einrichtung ermöglicht detailliertes, mehrachsiges Biegen und Formen, und zwar schnell in einem einzigen Zyklus, ohne dass das Teil zwischen den Stationen transportiert werden muss.
Vorteile
- Hohe Präzision für komplexe Teile: Ideal für Komponenten, die mehrere Biegungen, Winkel oder komplizierte Formen erfordern.
- Niedrigere Werkzeugkosten: Im Vergleich zu herkömmlichen Folgeverbundwerkzeugen sind Mehrschieberwerkzeuge häufig schneller und kostengünstiger herzustellen und zu warten.
- Schnelle Zykluszeiten: Da alle Vorgänge gleichzeitig ablaufen, ist die Produktionsgeschwindigkeit unglaublich effizient.
- Flexible Designänderungen: Einfachere Anpassung der Werkzeuge für Designoptimierungen oder kleine Produktionsläufe ohne größere Umrüstung.
Anwendungen
Vierseitiges Metallstanzen wird in Branchen eingesetzt, in denen komplexe Geometrien und kleine Teilegrößen üblich sind.
Zur Elektronik gehören beispielsweise Steckverbinder, Klemmen und Federkontakte, Automobilkomponenten wie Bremsclips, Haltefedern und kleine Halterungen sowie Luft- und Raumfahrtkomponenten wie leichte Befestigungselemente und Drahtformen.
So wählen Sie das richtige Metallstanzverfahren
Die Wahl des richtigen Metallstanzverfahrens hängt von der Form, Größe, Komplexität und Produktionsmenge Ihres Teils ab.
- Verwenden Sie das Folgeschnittstanzen für Großserien kleiner bis mittelgroßer Teile mit einfacher oder mäßiger Komplexität.
- Wählen Sie das Transferstanzen, wenn das Teil groß ist oder Tiefzüge und mehrere komplexe Schritte erfordert.
- Entscheiden Sie sich für das Tiefziehen, wenn Ihr Teil becherförmig oder zylindrisch ist oder Flüssigkeiten aufnehmen muss.
- Wählen Sie das Mehrschlittenprägen für kleine, komplizierte Teile mit mehreren Biegungen aus unterschiedlichen Winkeln.
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