Das Metallstanzverfahren ist in verschiedenen Branchen ein weit verbreitetes Verfahren zur Herstellung hochwertiger Metallprodukte. Daher sollten Sie die richtigen Schritte und Pressen für das Metallstanzen kennen.
Genau das haben wir in diesem Handbuch erklärt. Sie lernen alle Arten des Metallprägens und die Materialien kennen, die Sie verwenden können.
Was ist Metallstanzen oder Metallpressen?
Metallstanzen wird auch Metallpressen genannt. Dabei handelt es sich um ein Verfahren, bei dem aus einem einzigen Blech verschiedene Metallkonstruktionen und -teile hergestellt werden können. Dabei wird Metall mithilfe einer Matrize gepresst, um die gewünschte Form der Metallteile zu erhalten.
In verschiedenen Branchen, darunter im Baugewerbe, in der Automobilindustrie, in der Fertigung, in der Luft- und Raumfahrt, im Gesundheitswesen und in anderen Schlüsselsektoren, besteht eine erhebliche Nachfrage nach Metallstanzen.
Metallstanzprozess – 10 einfache Schritte
1. Design und Werkzeugvorbereitung
Zunächst sollten Sie sich über Ihr Metalldesign im Klaren sein. Entsprechend wird per CAD eine Matrize entworfen, die alle kleinen Details zu Biegungen, Dicke und Drehungen enthält.
Das Werkzeug sollte aus Stahl bestehen, damit es hohem Druck und Hitze standhält. Zwischen Stempel und Matrize sollte ein ausreichender Abstand vorhanden sein, da dieser die Schnittkantenqualität beeinflusst. Sobald das Werkzeug vorbereitet ist, können Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.
2. Grundmaterial-Setup
Die Auswahl und Vorbereitung des Grundmaterials ist ein weiterer wichtiger Schritt beim Metallstanzen. Sie können die Metallart je nach Ihren Anforderungen und Branchen auswählen.
Normalerweise werden beim Metallstanzen kohlenstoffarmer Stahl, Kupfer, Aluminium und hochfester Stahl verwendet. Sie können ein Metallblech oder eine Spule verwenden. Selbst ein gewickeltes Metall wird durch einen komplexen Prozess in ein Metallblech umgewandelt.
3. Metallschneiden
Ein weiterer grundlegender Schritt im Prozess besteht darin, Metall in die Formen zu schneiden, die sich besser für das abschließende Stanzen und Trimmen eignen. Vor dem abschließenden Prozess sollten Sie das Abfallmaterial vom Metall entfernen und es in die gewünschte Form schneiden.
Sie können Metall mit großen Scheren, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Plasmaschneiden und Schlitzen schneiden. Das Metall in der richtigen Form ergibt eine bessere Endform.
4. Ausblenden
Beim Stanzen werden vordefinierte Formen aus Metallblechen hergestellt. Bei diesem Verfahren werden die kurzen Metallteile ausgeschnitten und überschüssiger Abfall von den Blechen entfernt. Blanke Bleche ermöglichen eine präzisere und bedarfsgerechtere Gestaltung von Metallteilen.
Das überschüssige Metall kann verschrottet oder in manchen Fällen auch wiederverwendet werden. Normalerweise werden Rohlinge mithilfe einer Matrize durch Stanzen des Metallteils hergestellt und anschließend vom Rest des Blechs getrennt.
5. Schlagen und Halten
Bei diesem Verfahren wird mithilfe einer Matrize ein Blech gestanzt, um den Metallteilen die gewünschte Form zu verleihen. Das Blech wird unter eine Matrize gelegt und durch einen Halter fest an seinem Platz gehalten.
Dann schlägt die Stanzform mit Kraft auf das Metall und schneidet das gewünschte Teil, den sogenannten Butzen, aus. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die gewünschte Anzahl an Butzen erreicht ist.
6. Abschrägen
Es handelt sich um einen sekundären Prozess beim Metallstanzen. Beim Abschrägen werden die Kanten des Metalls abgerundet oder abgeschrägt. Das Schneiden der Kanten erfolgt üblicherweise in einem Winkel von 30 Grad und 45 Grad statt 90 Grad.
Das Abschrägen dient dazu, scharfe Kanten und Verletzungen beim Stanzen zu vermeiden. Bei einigen präzisen Designs ist auch das Abschrägen mit Fasenmaschinen, Schleifscheiben oder anderen Mitteln erforderlich.
7. Biegen
Biegen ist ein Verfahren beim Metallstanzen, bei dem ein flaches Blech in eine gebogene oder gekrümmte Form gebracht wird, ohne die Blechdicke zu verändern. Dies dient der Verstärkung der Metallteile und reduziert den Bedarf an zusätzlichen Verbindungen. Verschiedene Formen werden durch gängige Biegeverfahren erreicht, darunter V-Biegen, U-Biegen, Luftbiegen, Bodenbiegen, Prägen, Rollbiegen und Wischbiegen.
8. Prägung
Es handelt sich um ein Verfahren zum Erstellen konvexer oder konkaver Designs, Texte und verschiedener Muster auf Metall, ohne das Metall zu schneiden. Stempel und Matrize pressen Metallbleche mit hohem Druck, um Designs zu prägen.
Prägungen sind wichtig für das Marketing. Verschiedene Marken gravieren ihre Logos und Slogans auf das Blech. Es gibt viele Arten von Prägungen, darunter einstufige, mehrstufige, Präzisionsprägungen und Kombinationsprägungen.
9. Beschneiden (Folgeverbundstanzen)
Beim Trimmen wird die endgültige Form des gestanzten Metalls durch Abschneiden der überschüssigen Kanten, Grate und Grate erreicht. Das fertige Metallteil hat die gewünschte Form und Abmessungen.
Beim Folgeverbundstanzen hingegen handelt es sich um ein Mehrwerkzeugsystem, das Stanzen, Lochen, Biegen, Prägen und Beschneiden in einem einzigen Arbeitsgang kombiniert. Beschnittene Teile werden mithilfe von Rutschen und Abfallschneidern entfernt.
10. Qualitätskontrolle und Inspektion
Dies ist die letzte Phase des Metallstanzprozesses, in der ein Expertenteam den gesamten Prozess überwacht und die Qualität der Endprodukte prüft. Als Qualitätskontrollexperte sollten Sie die Kanten, die Oberflächenqualität und die Maßgenauigkeit prüfen und etwaige Deformierungen erkennen.
Die Inspektion erfolgt in verschiedenen Phasen des Metallstanzprozesses, einschließlich der Eingangsprüfung, während des Prozesses und der Nachprüfung. Das ultimative Ziel der Inspektion ist es, gestanzte Metallteile von höchster Qualität zu erhalten.
Arten der Metallprägung
Folgestanzen
Es handelt sich um eine sequentielle Art des Stanzens, bei der das Metall automatisch durch jede Stufe geleitet wird und in jeder Stufe ein Prozess ausgeführt wird. Bei diesem Prozess ist eine einzelne Matrize beteiligt, die alle Vorgänge auf verschiedenen Ebenen ausführt.
Im ersten Schritt erfolgt die Zuführung, im zweiten Schritt die Positionierung, anschließend das Stanzen, Lochen, Biegen, Prägen und schließlich das Beschneiden. Es handelt sich um einen schnellen und kostengünstigen Prozess. Die hohen Werkzeugkosten sind jedoch für Kleinserien ungeeignet.
Transferprägung
Beim Transferstanzen kommen verschiedene Werkzeuge zum Einsatz, während beim Folgestanzen nur ein Werkzeug zum Einsatz kommt. Beim Transferstanzen wird das Metallteil manuell per Hand oder Roboterunterstützung an die nächste Stufe übergeben.
Nach Abschluss des ersten Schritts wird das Blech in die nächste Matrize überführt, wo der zweite Schritt erfolgt. Beim Transferstanzen ist durch die Verwendung mehrerer Matrizen ein hochkomplexes Tiefziehen möglich.
Vier-Schiebe-Stempeln
Wie der Name schon sagt, werden für den Stanzprozess vier Schlitten verwendet. Beim Einführen des Metallstreifens in das System fahren die vier Schlitten in die Mitte, um ihre jeweilige Funktion auszuführen. Alle Schlitten werden von Nocken angetrieben und sind im 90-Grad-Winkel zu den Metallteilen montiert.
Jeder Schieber erfüllt seine Funktion, je nach Designanforderung entweder nacheinander oder gleichzeitig. Durch das Prägen mit vier Schiebern können komplexe Designs und Biegungen erzielt werden.
Tiefziehprägen
Bei dieser speziellen Art des Stanzens werden Metallteile mit einer Tiefe, die größer ist als der Durchmesser des Blechs, durch die Anwendung von Kraft in die Tiefe hergestellt. Ein leeres Blech, normalerweise in runder Form, wird auf die Matrize gelegt, während der Halter es mit Kraft greift.
Der Druck, den der Stempel auf das Blech ausübt, bewirkt, dass das Metall tief in die Matrizenhöhle eindringt und die gewünschte Form annimmt. Mit dieser Technik werden Kraftstofftanks, Spülbecken und andere wichtige Metallteile hergestellt.
Feinschneiden
Es handelt sich um eines der präzisesten Metallstanzverfahren, mit dem Metallteile mit feinen Kanten, komplexen Geometrien und engen Toleranzen hergestellt werden können. Bei diesem Verfahren werden Stanzen und Extrusion an derselben Stelle durchgeführt.
Sie können hochkomplexe Formen mit ultrafeinen Kanten und glatten Oberflächen erhalten. Normalerweise können Sie Materialien wie Kohlenstoffstahl, Kupfer, Aluminium, Edelstahl und Legierungen verwenden.
Metallstanzmaterialien
Messing
Messing ist eine Legierung, die zum Stanzen von Metallen verwendet wird. Zink und Kupfer bilden zusammen Messing. Messing ist normalerweise ein guter Leiter und kann daher für Elektrogeräte verwendet werden. Seine Bearbeitbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und ästhetische Oberfläche sind bemerkenswert.
Aufgrund seiner goldähnlichen Farbe können Sie es auch in der Dekorationsindustrie verwenden. Beim Metallstanzen werden verschiedene Messingsorten verwendet, darunter C260, C230, C360 und C220.
Kupfer
Das am häufigsten verwendete Metall in der Stanzindustrie ist höchstwahrscheinlich Kupfer. Sie können es zur Herstellung von Teilen verwenden, wenn Sie ein Metall mit hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit und gleichzeitig hoher Duktilität benötigen.
Kupfer wird häufig in Elektrogeräten, Heizungs-, Lüftungs- und Klimasystemen und anderen Industriezweigen verwendet. Es werden verschiedene Kupfersorten verwendet: C110, C102 und C122. Kupfer ist bei Raumtemperatur beständig und von Natur aus nicht magnetisch.
Stahl
Aufgrund seiner leichten Verfügbarkeit, Kosteneffizienz, magnetischen Eigenschaften, vielseitigen Formbarkeit und Hitzebeständigkeit ist es eines der am häufigsten verwendeten Materialien in der Metallstanzindustrie.
Die zum Metallstanzen verwendeten Stahlsorten sind Kohlenstoffstahl, verzinkter Stahl, Edelstahl und legierter Stahl. Gestanzter Stahl findet breite Anwendung in der Automobil-, Elektro-, Bau- und anderen Branchen.
Aluminium
Aluminium findet breite Anwendung in verschiedenen Branchen, darunter der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Konsumgüterindustrie. Es ist aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner Recyclingfähigkeit und seiner guten Wärme- und Stromleitfähigkeit nützlich.
Beim Metallstanzen werden verschiedene Aluminiumsorten verwendet, darunter 1100, 3003, 5052, 6061 und 7075. Ein Nachteil der Verwendung von Aluminium ist seine Weichheit, die zu Abrieb führen kann.
Titan
Es ist das hochwertigste Metall für die Metallprägung und die erste Wahl in der Luft- und Raumfahrtindustrie, bei Implantaten und anderen empfindlichen Produkten. In der Industrie werden verschiedene Titansorten verwendet, darunter Grade 1, Grade 2, Grade 5 und Grade 23. Titan ist 50% leichter als Stahl, jedoch auch stärker als Stahl. Es ist außerdem korrosionsbeständig und weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf.
Metallstanzwerkzeuge
Folgeverbundwerkzeuge
Es handelt sich um eine Matrize, bei der alle Aktionen unter einer einzigen Matrize ausgeführt werden und der Metallstreifen zur nächsten Stufe weiterbewegt wird, um die nächste Aufgabe beim Metallstanzen abzuschließen. Bei dieser Matrize sind mehrere Stationen in einer einzigen Matrize installiert.
Der Metallstreifen wird in die Matrize eingeführt und anschließend in den nächsten Schritten gestanzt, gebogen, geprägt und schließlich abgeschnitten. Dieses Verfahren ist kostengünstig und erzeugt Metallteile in großen Stückzahlen.
Einstufige Matrize
Im Gegensatz zu Folgeverbund- oder Verbundwerkzeugen können einstufige Werkzeuge jeweils nur eine Funktion ausführen. Ein einstufiges Werkzeug kann einen Schritt beim Metallstanzen ausführen, sei es Schneiden, Biegen, Prägen oder eine andere Funktion.
Verschiedene Matrizentypen erfüllen unterschiedliche Funktionen und werden in der Regel manuell oder halbautomatisch bedient. Diese Matrizen eignen sich für Stanzprozesse mit geringem Volumen.
Verbundmatrizen
Verbundwerkzeuge können ein oder zwei Aktionen gleichzeitig ausführen, z. B. Stanzen und Lochen an einer einzigen Station. Im Vergleich zu Folgewerkzeugen, bei denen mehrere Stationen für unterschiedliche Aktionen vorhanden sind, können mit diesem Werkzeug zwei bis drei Aktionen gleichzeitig in einem einzigen Hub ausgeführt werden.
Durch Verbundmatrizen können Sie Metallteile mit feinsten Kanten herstellen und es ist für mittlere Stückzahlen geeignet.
Arten von Stanzpressen
Servopressen
In Servopressen werden Servomotoren anstelle eines typischen Schwungrads und anderer konventioneller Systeme verwendet. Die Servomotoren bieten Ihnen mehr Kontrolle über Hubkraft, Form, Geschwindigkeit des Schlittens und Positionierung.
Im Gegensatz zu mechanischen Nocken haben Sie bei Servopressen eine präzise Kontrolle über bestimmte Teile des Pressenhubs. Sie können Ihre Produktivität steigern und komplexere Formen energieeffizient herstellen.
Mechanische Pressen
Es handelt sich um eine typische Presse, die im Metallstanzprozess verwendet wird. Dabei werden ein motorgetriebenes Schwungrad, eine Pleuelstange und eine Kurbelwelle verwendet, um Kraft zu erzeugen und die Metallstanzprozesse durchzuführen.
Die üblichen Schritte beim Metallstanzen mit mechanischen Pressen sind Stanzen, Formen, Lochen, Schneiden und Biegen. Mechanische Pressen sind kostengünstige Maschinen, die schnell arbeiten, jedoch nicht die erforderliche Präzision aufweisen.
Hydraulische Pressen
In dieser Metallstanzmaschine wird die Flüssigkeit verwendet, um einen Druck aufzubauen, der zum präzisen und genauen Pressen dicker Materialien verwendet wird. Diese Presse arbeitet nach dem Pascalschen Gesetz.
Sie können den Druck während des Hubs steuern; die Geschwindigkeit ist jedoch im Vergleich zu einer mechanischen Presse geringer. Eine hydraulische Presse ist ideal zum Tiefziehen.
Metallstanzanwendungen in verschiedenen Branchen
Automobilindustrie
Metallstanzen ist in der Automobilindustrie weit verbreitet und der Bedarf wächst täglich. Mit Metallstanzen können Sie Teile in großen Mengen herstellen.
Auch in der Automobilindustrie ist das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aus Sicherheitsgründen wichtig. Daher können leichtere Metalle zur Herstellung von Außenteilen verwendet werden, was die Festigkeit erhöht und das Gewicht reduziert. Mit dieser Technik werden verschiedene Teile hergestellt, darunter Karosserieteile, Fahrwerkskomponenten, Motorteile und andere wichtige Teile.
Luft- und Raumfahrtsektor
In der Luft- und Raumfahrtindustrie wird das Stanzen von Metallen aufgrund des besseren Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses und einiger anderer Faktoren, wie der Wärmeleitfähigkeit, immer häufiger eingesetzt.
Normalerweise wird das hochwertigste Metall wie Titan zur Herstellung empfindlichster Teile wie Turbinenschaufeln, Gehäusen und Motorhalterungen verwendet, die extremem Druck und Hitze ausgesetzt sind. Es wird auch zur Herstellung von Gehäusen und Steckverbindern für Avioniksysteme verwendet.
Produkte zur Verkehrssicherheit
Wir sind Hersteller von Produkten für die Straßen- und Verkehrssicherheit. In unserem Werk werden Metallbleche im Metallstanzverfahren geformt, geschnitten und zu verschiedenen Komponenten verarbeitet.
Jackwin-Verkehrsschilder, Leitplanken, Wegweiser (Metallpfosten), Ersatzteile, Metallständer, verzinkte Absperrgitter und Reflektorgehäuse werden im Metallpressverfahren hergestellt. All diese langlebigen, robusten und maßgeschneiderten Produkte erhalten Sie bei uns im Werk.
Elektronikindustrie
Die Elektronikindustrie ist äußerst vielfältig und entwickelt sich mit der Zeit immer weiter. Metallstanzteile werden vor allem für die Herstellung von Zubehör wie Steckverbindern, Leiterplattenkomponenten und anderen elektronischen Geräten wie LED-Leuchten, Mobilgeräten und Unterhaltungselektronik benötigt.
Normalerweise wird Kupfer in elektronischen Artikeln verwendet; außer Kupfer werden in dieser Branche auch Nickellegierungen, Messing und andere wichtige Materialien verwendet.
Verkehrsinfrastrukturindustrie
In der Verkehrsinfrastrukturbranche werden gestanzte Metallteile auf vielen Ebenen eingesetzt, unter anderem bei Autobahnen und Gebäuden, Massenverkehrssystemen, Brücken, Tunneln, Flughäfen und vielen anderen Orten.
Das Metallstanzverfahren ermöglicht die Herstellung langlebiger, robuster, leichter und korrosionsbeständiger Metallteile in großen Mengen. Die üblicherweise verwendeten Materialien sind verzinkter Stahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium und Kupferlegierungen.
Haushaltsgeräte
In Haushaltsgeräten, darunter Küchengeräten (Kühlschränken, Mikrowellenherden), Waschmaschinen und Reinigungsgeräten, werden in großem Umfang Metallteile verwendet.
Die Verwendung gestanzter Metallteile in Haushaltsgeräten bietet mehr Haltbarkeit, komplexe Formen, korrosionsbeständiges Material und kostengünstige Lösungen. Die in Haushaltsgeräten verwendeten Metalle sind Kupfer, Aluminium, Edelstahl und Legierungen.
Gesundheitsbranche
Die Rolle des Metallstanzens ist im Gesundheitswesen enorm. Der Gesundheitssektor ist eine vielfältige Branche, in der mehrere Unterabteilungen involviert sind.
Mit Metallstanzen können Sie Teile für chirurgische Instrumente, Implantate (insbesondere orthopädische Implantate), Krankenhausgeräte, Diagnosegeräte und Laborgeräte herstellen. Die im Gesundheitswesen verwendeten Metallteile lassen sich problemlos sterilisieren.
Bauindustrie
Wie Sie wissen, ist die Bauindustrie sehr vielfältig und hat unterschiedliche Dimensionen. Die Rolle gestanzter Metallteile in verschiedenen Bereichen der Bauindustrie ist üblich.
Dazu gehören Strukturkomponenten, Sanitärsysteme, HLK-Lüftung, dekorative Installationen und Sicherheit. In der Bauindustrie werden je nach den spezifischen Anforderungen unterschiedliche Metallarten verwendet.
Zusätzliche Metallstanztechniken
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Bildung
Beim Umformen werden Metallbleche in die gewünschte dreidimensionale Form gebracht, ohne dass zusätzliches Metall entfernt wird. Mit diesem Verfahren lassen sich komplexe Geometrien erzielen.
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Prägung
Wie der Name schon sagt, werden Münzen durch dieses Metallprägeverfahren hergestellt. Bei diesem Verfahren wird Metall mit hohem Druck gepresst, um es in einem begrenzten Formhohlraum zu verdichten. Sie können dieses Verfahren in der letzten Phase der Endbearbeitung anwenden.
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Stechen
Beim Stechverfahren wird das Blech geschnitten und gebogen, ohne es zu entfernen. Diese Technik wird häufig zur Herstellung von Teilen verwendet, die in elektrischen Steckverbindern, Lüftungsöffnungen in HLK-Systemen und anderen wichtigen Anwendungen zum Einsatz kommen.
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Piercing
Bei dieser Technik werden Metallblöcke durch Stanzen von Metallblechen gegen Matrizen gewonnen. Die Metallbleche werden zwischen Presser und Matrize gehalten, dann schlägt der Stanzer das Metallblech mit Kraft in die Matrizenhöhle.
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Bördeln
Beim Bördeln werden die Kanten eines Metallblechs in einem Winkel (normalerweise 90 Grad) gebogen, um dem Metall mehr Festigkeit zu verleihen. Bördeln findet Anwendung in verschiedenen Bereichen, unter anderem bei Karosserierahmen und Flanschen für Schaltkästen.
Vorteile des Metallstanzens
Das Metallstanzen bietet in verschiedenen Branchen zahlreiche Vorteile. Die gestanzten Metallteile sind in der Regel langlebig und korrosionsbeständig. Sie können hochkomplexe Metallteile mit Präzision und Genauigkeit herstellen.
Das Verfahren ist kostengünstig, wenn Sie Teile in großen Mengen benötigen. Sie können identische Teile in großen Mengen beziehen, was in der Fertigungsindustrie von Vorteil ist. Außerdem erhalten Sie stabilere Teile bei geringem Gewicht.
Abschließende Gedanken
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Metallstanzen eine ideale Technik ist, die Sie branchenübergreifend einsetzen können. Mit diesem Verfahren können Sie Qualität und Kosten Ihrer Produkte gleichzeitig aufrechterhalten. Wenn Sie weitere Informationen zum Metallstanzverfahren oder zu Verkehrsprodukten benötigen, Sie können mit unseren Experten sprechen.
