Der Fertigungsprozess des Stanzens entschlüsselt: Vom Rohblech zum fertigen Teil

Was Metallstanzung in der modernen Fertigung wirklich bedeutet

Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie die Karosserieteile Ihres Autos oder die winzigen Steckverbinder in Ihrem Smartphone mit solch bemerkenswerter Präzision hergestellt werden? Die Antwort liegt in einer der leistungsfähigsten Techniken der Fertigung: dem Metallstanzverfahren. Bei diesem Fertigungsprozess wird flaches Blech mithilfe kontrollierter Kraft und spezieller Werkzeuge in genau definierte Komponenten umgeformt – von einfachen Halterungen bis hin zu komplexen Automobilteilen werden so mit beeindruckender Geschwindigkeit gefertigt.

Vom flachen Blech zum fertigen Bauteil

Was ist Metallstanz nun genau? Im Kern nutzt dieses Verfahren eine Stanzpresse, um ein gehärtetes Stanzwerkzeug in das Blech einzudrücken und dabei das Material zu schneiden, zu biegen oder in bestimmte Formen zu bringen. Stellen Sie sich einen Ausstecher für Kekse vor – nur dass dieser technisch so ausgelegt ist, dass er Tausende von Pfund Druck aushält und pro Stunde tausendfach identische Teile produzieren kann.

Die Bedeutung von Stanzvorgängen in der Fertigung unterscheidet sich erheblich von dekorativen oder handwerklichen Stanzverfahren. Hier geht es um die industrielle Massenfertigung, bei der flache Metallcoils an einem Ende des Prozesses eingegeben und fertige Komponenten am anderen Ende ausgegeben werden. Gemäß Der Wikipedia-Dokumentation zum Metallverarbeitungsverfahren , revolutionierten gestanzte Teile die Fertigung bereits ab den 1880er-Jahren, als sie das Gesenkschmieden und die spanabhebende Bearbeitung für Fahrradkomponenten ersetzten und dabei die Produktionskosten drastisch senkten, ohne die akzeptable Qualität zu beeinträchtigen.

Die Physik hinter der Metallumformung

Wodurch zeichnet sich der Metallstanzprozess aus? Entscheidend ist die kontrollierte Verformung. Wenn die Presse über den Werkzeugstempel eine Kraft auf das Blech ausübt, erfährt dieses eine plastische Verformung – es ändert dauerhaft seine Form, ohne zu brechen. Der Werkzeugstempel fungiert je nach durchgeführter Operation entweder als Formgebungs- oder als Schneidwerkzeug.

Moderne Stanzverfahren beruhen auf präzisen Berechnungen der Werkstoffeigenschaften , Kraftanforderungen und Werkzeuggeometrie. Schmierstoffe schützen sowohl das Werkzeug als auch das gestanzte Metall vor Oberflächenschäden und ermöglichen gleichzeitig ein gleichmäßiges Fließen des Materials in komplexe Formen. Diese sorgfältige Abstimmung von Kraft, Werkzeug und Materialwissenschaft unterscheidet erfolgreiche Stanzprozesse von gescheiterten Versuchen.

Warum das Stanzen die Massenfertigung dominiert

Was ist der größte Vorteil einer Stanzoperation? Geschwindigkeit und Konsistenz. Während durch spanende Bearbeitung möglicherweise nur ein komplexes Teil innerhalb mehrerer Minuten hergestellt wird, können beim Stanzen Dutzende Teile pro Minute gefertigt werden – jedes nahezu identisch mit dem vorherigen. Diese Effizienz erklärt, warum Automobilhersteller, Elektronikunternehmen und Haushaltsgerätehersteller so stark auf diese Technologie setzen.

Wie die Branchenanalyse von Die-Matic hervorhebt, zeichnet sich das Stanzen durch eine herausragende Eignung für die Serienfertigung mit hohen Stückzahlen aus, bei der Tausende oder Millionen identischer Teile mit minimaler Abweichung benötigt werden. Das Verfahren ermöglicht engste Toleranzen und eine gleichbleibende Dauerfestigkeit – entscheidende Anforderungen für Branchen wie die Automobil- und Luftfahrtindustrie, in denen die Zuverlässigkeit der Komponenten unmittelbar die Sicherheit beeinflusst.

Wofür wird heute gestanztes Metall verwendet? Sie finden es überall: Karosserieteile und Halterungen in Fahrzeugen, Komponenten für Leiterplatten in der Elektronik, strukturelle Elemente in Flugzeugen sowie zahllose Teile für Haushaltsgeräte. Diese Vielseitigkeit, kombiniert mit einer kosteneffizienten Fertigung im großen Maßstab, stellt sicher, dass das Stanzen weiterhin das Rückgrat der modernen Fertigung bleibt.

Sieben zentrale Stanzoperationen, die jeder Ingenieur verstehen sollte

Nachdem Sie nun verstanden haben, was Stanzung im Fertigungskontext bedeutet, wollen wir die spezifischen Operationen untersuchen, die diesen Prozess so vielseitig machen. Stellen Sie sich diese Operationen als einzelne Werkzeuge in der Werkstatt eines Handwerkers vor – jedes ist für einen bestimmten Zweck konzipiert und wird häufig in Kombination eingesetzt, um komplexe Endteile herzustellen. Egal, ob Sie Komponenten entwerfen oder fertigungsalternativen bewerten , hilft Ihnen das Verständnis dieser sieben Kernoperationen dabei, fundiertere Entscheidungen zu treffen.

Erklärung der Schneidoperationen

Schneidoperationen bilden die Grundlage der meisten Stanzprozesse. Sie trennen das Material, erzeugen Öffnungen und definieren die Grundform Ihres Bauteils. Zwei Hauptarten von Schneidoperationen dominieren die Branche:

• Aushämmen – Bei dieser Operation werden flache Formen aus Blech geschnitten, um das Grundwerkstück zu erzeugen. Bei der Lochstanzung (Blanking) dringt ein Stempel durch das Material hindurch; das ausgestanzte Teil wird Ihr Produkt, während die verbleibende Blechfläche zum Ausschuss wird. Stellen Sie sich dies wie das Ausstechen von Keksen vor, bei dem Sie den Keks behalten. Gemäß Master Products , ist das Blanken darauf optimiert, große Mengen ähnlicher Komponenten effizient herzustellen.
• Stanzen (Piercing) – Obwohl diese Methode mechanisch dem Blanken ähnelt, erzeugt das Stanzen Löcher oder Öffnungen innerhalb des Werkstücks. Hier stellt das ausgestanzte Material den Ausschuss dar, während das Lochblech mit den Öffnungen Ihr Produkt ist. Diese Werkzeugstanz-Operation ist unverzichtbar, um Positionierlöcher, Verbindungspunkte und Lüftungsöffnungen in fertigen Bauteilen herzustellen.

Was unterscheidet diese Verfahren? Ganz einfach: Welches Teil Sie behalten. Beim Blanken wird die ausgeschnittene Form behalten; beim Stanzen bleibt das umgebende Material erhalten.

Umform- und Formgebungsverfahren

Sobald Sie durch Schneidvorgänge Ihre Grundform hergestellt haben, verwandeln Umformoperationen ebene Zuschnitte in dreidimensionale Komponenten. Bei diesen Verfahren wird das Metall verformt, ohne Material abzutragen:

• Verbeugen – Eine Abkantpresse erzeugt eine extreme Kraft, um Metall unter präzisen Winkeln um eine bestimmte Achse zu biegen. Bei diesem Präge- und Pressvorgang entstehen V-förmige, U-förmige oder individuell gewinkelte Komponenten. Gebogene Teile finden Sie überall – von elektrischen Gehäusen bis hin zu Automobilhalterungen.
• Drawing – Bei dieser Präzisionsstanztechnik werden tassenförmige oder kastenförmige Teile erzeugt, indem Blech mit Kraft auf einen Stempel gedrückt wird. Das Metall dehnt sich und fließt dabei um die Geometrie des Stempels herum und bildet so komplexe Querschnittsformen. Beim Tiefziehen wird dieses Verfahren für Bauteile mit erheblicher Tiefe erweitert, wie beispielsweise Getränkedosen oder Kraftstofftanks für Automobile.
• Ausdruck – Benötigen Sie erhabene oder vertiefte Designs auf Ihren Teilen? Prägestempelung formt eine Seite des Werkstücks, um dekorative Muster, Beschriftungen, Logos oder funktionale Oberflächenstrukturen zu erzeugen. Wie HLC Metal Parts hervorhebt, verbessert dieses Verfahren die Produktdekoration, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen.
• Flanschen – Bei dieser Operation werden Kanten um gestanzte Löcher oder entlang der Umfänge von Werkstücken in einem Winkel von 90 Grad gebogen. Das Flanschen erzeugt glatte Ränder statt scharfer Kanten, erhöht die strukturelle Festigkeit und bereitet die Oberflächen für Fügevorgänge vor. Flanschte Komponenten finden Sie häufig bei Behältern, Rohren und Karosserieteilen im Automobilbau.

Präzisionsoperationen für kritische Toleranzen

Wenn Ihre Anwendung außergewöhnliche Genauigkeit erfordert, liefern diese spezialisierten Operationen Ergebnisse, die mit Standardverfahren nicht erzielbar sind:

• Prägen – Das präziseste verfügbare Stanzenverfahren: Beim Prägen von Stahl und anderen Metallen werden beide Seiten des Werkstücks gleichzeitig unter extrem hohem Druck gestanzt. Dadurch wird das Material in jede Einzelheit der Matrizenhöhle hineingepresst und Toleranzen von bis zu ±0,025 mm erreicht. Der Begriff stammt aus der Münzprägung – jene scharfen Details auf Vierteldollarmünzen und Gedenkmedaillen entstehen durch Prägoperationen.

Jede Operation im Stanzprozess erfüllt spezifische Aufgaben; ihre wahre Leistungsfähigkeit entfaltet sich jedoch erst in Kombination. Eine einzige fortschreitende Matrize kann beispielsweise in aufeinanderfolgenden Stationen ausschneiden, lochen, biegen und abkanten – wodurch aus flachem Bandmaterial innerhalb weniger Sekunden fertige Komponenten entstehen. Das Verständnis dafür, wann welche Technik einzusetzen ist, hilft Ihnen dabei, herstellbare Teile zu konstruieren und den richtigen Fertigungsansatz für Ihre spezifischen Anforderungen auszuwählen.

Betrieb	Hauptfunktion	Typische Anwendungen	Schlüsselvorteil
Aushämmen	Ausschneiden flacher Formen aus Blech	Grundkomponenten, Scheiben, Halterungen	Hochvolumige Formherstellung
Stanzen	Erstellen von Bohrungen und Öffnungen	Montagelöcher, Lüftung, Anschlüsse	Präzise Lochpositionierung
Verbeugen	Formen von Winkeln und Kurven	Gehäuse, Rahmen, Halterungen	Erstellt 3D-Geometrie aus flachem Material
Drawing	Formen von Becher-/Kastenformen	Behälter, Gehäuse, Abdeckungen	Komplexe Tiefe ohne Nähte
Ausdruck	Erstellen von Oberflächenmerkmalen	Logos, dekorative Paneele, Griffstrukturen	Visuelle und funktionale Verbesserung
Flanschen	Kanten mit 90°-Winkel	Behälter, Rohre, Karosserieteile	Erhöhte Festigkeit und glatte Kanten
Prägen	Hochdruck-Präzisionsformgebung	Münzen, Schmuck, Teile mit engen Toleranzen	Ausgezeichnete Maßgenauigkeit

Mit diesen sieben Operationen in Ihrem Fertigungsvokabular sind Sie bereit, zu erkunden, wie sie sich zu kompletten Produktionsabläufen zusammenschließen – von der ersten Konstruktion bis zur Auslieferung des fertigen Teils.

Der komplette Metall-Stanzprozess: Von der Konstruktion bis zur Auslieferung

Das Verständnis einzelner Stanzoperationen ist unerlässlich – doch wie fügen sich diese Techniken in der praktischen Fertigung zusammen? Der Blechstanzprozess folgt einer sorgfältig abgestimmten Abfolge, bei der jeder Schritt auf dem vorherigen aufbaut. Wird bei einer Phase ein kritischer Parameter verpasst, führt dies zu Qualitätsproblemen, Produktionsverzögerungen oder kostspieligem Ausschuss. Gehen wir den kompletten Stanzfertigungsprozess vom ersten Konzept bis zur fertigen Komponente.

Vorserien-Engineering-Phase

Bevor irgendein Metall eine Werkzeugform berührt, muss umfangreiche technische Vorarbeit geleistet werden. Diese Phase entscheidet darüber, ob Ihr Serien-Stanzprozess erfolgreich verläuft oder Schwierigkeiten bereitet.

Schritt 1: Materialauswahl und Vorbereitung

Ihre Werkstoffauswahl beeinflusst sämtliche nachfolgenden Prozesse. Ingenieure bewerten mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Duktilität und Verfestigungsrate ebenso wie praktische Aspekte wie Kosten und Verfügbarkeit. Laut National Material Company umfassen die Bewertungskriterien mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Duktilität sowie Faktoren wie Korrosionsbeständigkeit, Leitfähigkeit und Kosten.

Nach der Auswahl durchlaufen die Rohspulen oder -bleche Vorbereitungsprozesse, darunter:

• Schneiden und Längsschneiden auf die richtige Breite
• Ebnen, um die Flachheit sicherzustellen
• Oberflächenreinigung zur Entfernung von Ölen und Verunreinigungen
• Kantenbearbeitung, um Zuführprobleme zu vermeiden

Häufige Fehler hier? Die Auswahl von Werkstoffen, die auf dem Papier gut aussehen, sich aber während der Umformung schlecht verhalten, oder das Auslassen einer ordnungsgemäßen Planung – was zu inkonsistenter Teilgeometrie während des gesamten Fertigungsprozesses führt.

Schritt 2: Werkzeugkonstruktion und -entwicklung

Das Werkzeug ist im Grunde die DNA Ihres Stanzfertigungsprozesses. Wie in Jeelix’ umfassendem Leitfaden zur Werkzeugkonstruktion dargelegt, bietet dieser Schritt den größten Hebel im gesamten Prozess: Jede investierte Stunde konzentrierten Nachdenkens hier kann später Dutzende Stunden an Nacharbeiten und zehntausende Euro an Kosten einsparen.

Zur Werkzeugentwicklung gehören:

• Erstellung von Bandlayouts zur Optimierung der Materialausnutzung
• Berechnung der Schneid-, Umform- und Ausstoßkräfte
• Ermittlung des Druckmittelpunkts, um eine ungleichmäßige Werkzeugabnutzung zu vermeiden
• Auswahl geeigneter Werkzeugwerkstoffe basierend auf der Produktionsmenge und dem Werkstoff des Bauteils
• Durchführung von CAE-Simulationen, um potenzielle Umformprobleme vor physischen Versuchen zu identifizieren

Ein gut konstruierter Werkzeugstahl berücksichtigt Probleme bereits im Vorfeld. Wo beeinflusst die Federung die endgültigen Abmessungen? Welche Bereiche sind gefährdet, zu wellen oder zu reißen? Erfahrene Werkzeugkonstrukteure klären diese Fragen bereits in der Konstruktionsphase – nicht erst nach Produktionsbeginn.

Schritt 3: Presseneinrichtung und Kalibrierung

Die passgenaue Zuordnung Ihres Werkzeugs zur richtigen Presse ist entscheidend für den Metall-Stanzprozess. Die Ingenieure berechnen die gesamte erforderliche Presskraft durch Aufsummierung aller Kräfte über alle Stationen und wählen dann eine Presse mit ausreichender Kapazität aus – typischerweise 20–30 % über der berechneten Anforderung als Sicherheitsreserve.

Die Einrichtung umfasst:

• Einbau und Ausrichtung des Werkzeugs innerhalb der Presse
• Einstellung der korrekten Schließhöhe (Abstand zwischen Stößel und Tisch am unteren Hubende)
• Programmierung von Hublänge, Hubgeschwindigkeit und Verweilzeiten
• Kalibrierung der hydraulischen Drücke für Kissen- und Auflagesysteme
• Prüfung der Sicherheitsverriegelungen und Sensoren

Der Umformzyklus in Aktion

Nach Abschluss der Konstruktion und Bereitstellung der Maschinen beginnt die Serienfertigung durch Blechumformung. Hierbei wird das flache Ausgangsmaterial in fertige Komponenten umgewandelt.

Schritt 4: Zuführung und Positionierung

Automatisierte Zuführsysteme transportieren das Material mit bemerkenswerter Präzision in die Werkzeugform. Bandmaterial wird aus der Rolle abgewickelt, über Richtmaschinen geleitet und anschließend von servogesteuerten Rollenzuführern exakt um die erforderliche Strecke – oft innerhalb einer Toleranz von ±0,025 mm – vor jedem Hub weitertransportiert.

Eine korrekte Zuführung erfordert:

• Die richtige Zuführlänge entsprechend dem Fortschritt des Streifenlayouts
• Ausreichend große Führungsstifte, die das Material präzise innerhalb der Werkzeugform positionieren
• Schleifensteuerungen, die Schwankungen der Materialspannung verhindern
• Fehlzuführsensoren, die die Presse bei Positionsfehlern automatisch anhalten

Bei hohen Geschwindigkeiten – manchmal über 1.000 Hübe pro Minute – führen bereits geringfügige Unregelmäßigkeiten bei der Zuführung zu erheblichen Qualitätsproblemen. Moderne Steuerungssysteme für den Blechumformprozess überwachen jeden einzelnen Hub.

Schritt 5: Der Stanzhub

Hier geschieht die eigentliche Magie. Laut RCO Engineering umfasst ein typischer Stanzzyklus das Absenken der Presse Richtung Werkzeug, das Schließen der Werkzeughälften unter hoher Kraft und Druck zur Formgebung des Metalls sowie das Lösen und Zurückfahren der Presse.

Während dieses Bruchteil-einer-Sekunde-dauernden Vorgangs:

• Senkt sich der Stößel ab und führt den oberen Werkzeugteil dem unteren Werkzeugteil zu
• Greifen Führungsbolzen ein, um eine präzise Positionierung des Materials sicherzustellen
• Finden die vorgesehenen Schneid-, Umform- oder Ziehoperationen statt
• Fließt und verformt sich das Material entsprechend der Werkzeuggeometrie
• Zieht sich der Stößel zurück, wodurch ein Weitertransport des Materials möglich wird

In dieser Phase setzen Ingenieure gezielt Schmierstoffe ein, um die Reibung zu reduzieren, Kaltverschweißungen (Galling) zu vermeiden und den Materialfluss zu steuern. Kühlsysteme leiten die bei Hochgeschwindigkeits- oder Hochdruckbetrieb entstehende Wärme ab.

Schritt 6: Teileauswurf und Handhabung

Fertige Teile müssen zuverlässig aus dem Werkzeug austreten – bei jedem einzelnen Hub. Abstreiferplatten verhindern, dass Teile an den Stempeln haften, während federbelastete Auswerfer die fertigen Komponenten aus der Werkzeughöhle herausdrücken. Luftdüsen und mechanische Greifer können bei der Teileentnahme und -ausrichtung unterstützen.

Auch der Abfall muss verwaltet werden. Abfallentfernungssysteme entfernen gestanztes Material aus den Werkzeughöhlen, und Abfallschneider reduzieren den Abfall des Trägerbandes für eine effiziente Entsorgung. Ein einziger steckengebliebener Abfallstempel kann innerhalb von Millisekunden eine katastrophale Werkzeugschädigung verursachen.

Qualitätsprüfung nach dem Stanzen

Schritt 7: Qualitätsprüfung

Der Fertigungsprozess für Metallstanzteile endet nicht, sobald die Teile das Werkzeug verlassen. Maßnahmen zur Qualitätskontrolle stellen sicher, dass jedes Bauteil vor der Auslieferung an den Kunden die vorgegebenen Spezifikationen erfüllt.

Prüfmethoden umfassen:

• Visuelle Prüfung auf Oberflächendefekte, Grate und kosmetische Mängel
• Maßliche Messung mithilfe von Lehren, Messschiebern oder Koordinatenmessmaschinen
• Funktionstests zur Überprüfung der Passgenauigkeit und der Leistungsanforderungen
• Statistische Prozesskontrolle zur Erkennung von Trends, bevor sie zu Problemen werden

Viele Produktions-Stanzvorgänge umfassen zudem sekundäre Prozesse wie Entgraten, Wärmebehandlung, Beschichten oder Lackieren vor der endgültigen Montage und Auslieferung.

Stufe	Zweck	Schlüsselausrüstung	Kritische Parameter	Häufige Fehlerquellen
1. Materialauswahl und -vorbereitung	Sicherstellung der geeigneten Umformbarkeit und Qualität	Schneidlinien, Nivelliermaschinen, Reinigungsanlagen	Dicken-Toleranz, Oberflächenbeschaffenheit, Ebenheit	Falsche Werkstoffgüte, unzureichende Nivellierung
2. Werkzeugkonstruktion und -entwicklung	Erstellung von Werkzeugen, die genaue Bauteile erzeugen	CAD/CAM-Software, CAE-Simulation, CNC-Bearbeitung	Spielfreiheiten, Bandlayout, Kraftberechnungen	Unzureichende Springback-Kompensation, schlechter Materialfluss
3. Presseneinrichtung und Kalibrierung	Ausrüstung für einen optimalen Betrieb konfigurieren	Stanzpresse, Werkzeugwagen, Ausrichtungswerkzeuge	Schließhöhe, Presskraft, Hubgeschwindigkeit	Fehlausrichtung, falsche Presskrafteinstellung
4. Zuführung und Positionierung	Material präzise zu den Werkzeugstationen zuführen	Spulenlager, Glätter, Servozuführer	Zuführweg, Führungsstift-Eingriff, Schleifenspannung	Fehlzuführung, Beschädigung des Führungsstifts, Materialknicken
5. Stanhbewegung	Formen des Materials in die gewünschte Form	Pressenstößel, Werkzeuge, Schmiersysteme	Kraftverteilung, Haltezeit, Schmierung	Rissbildung, Faltenbildung, inkonsistente Umformung
6. Teileauswurf und Handhabung	Teile und Ausschuss zuverlässig entfernen	Abstreiferplatten, Auswerfer, Förderbänder	Auswurfzeitpunkt, Ausschussentfernung, Teileausrichtung	Hängende Teile, Stanzabfallziehen, Werkzeugzusammenbrüche
7. Qualitätsprüfung	Überprüfen, ob die Teile den Spezifikationen entsprechen	Koordinatenmessmaschinen (CMM), optische Vergleichsgeräte, Go/No-Go-Lehren	Maßtoleranzen, Oberflächenqualität, SPC-Grenzwerte	Übersehene Fehler, unzureichende Stichprobenziehung

Beachten Sie, wie jeder Schritt mit dem nächsten verbunden ist? Die Qualität der Materialvorbereitung beeinflusst den Werkzeugverschleiß und die Konsistenz der Teile. Das Werkzeugdesign bestimmt, welche Leistung Ihre Presse erbringen muss. Die Präzision des Zuführens wirkt sich auf jede Umformoperation aus. Diese vernetzte Struktur erklärt, warum eine erfolgreiche Blechumformfertigung Aufmerksamkeit für den gesamten Arbeitsablauf erfordert – nicht nur für einzelne Operationen.

Nachdem der vollständige Arbeitsablauf verstanden ist, sind Sie bereit, die verschiedenen Werkzeugverfahren zu erkunden, mit denen diese Schritte in effiziente Produktionssysteme integriert werden – von progressiven Werkzeugen, die mehrere Operationen nacheinander ausführen, bis hin zu Transfersystemen, die für größere und komplexere Komponenten konzipiert sind.

Vergleich von progressiven, Transfer- und kombinierten Werkzeugverfahren

Sie haben gesehen, wie einzelne Stanzeinsätze funktionieren und wie sie sich zu einem vollständigen Produktionszyklus zusammenfügen. Doch hier wird es interessant: Wie organisieren Hersteller diese Einsätze in effiziente Produktionssysteme? Die Antwort liegt in der Wahl der richtigen Werkzeugmethode – und diese Entscheidung kann die Wirtschaftlichkeit Ihres Projekts maßgeblich beeinflussen oder sogar gefährden.

Stellen Sie sich das so vor: Sie würden doch keinen Vorschlaghammer verwenden, um einen Bilderrahmen aufzuhängen, oder? Ebenso hängt die Auswahl zwischen progressivem, Transfer- und kombiniertem Stanzwerkzeug vollständig davon ab, was Sie herstellen, wie viele Teile Sie benötigen und wie komplex Ihre gestanzten Bauteile sind. Wir erläutern im Folgenden jede dieser Methoden, damit Sie fundierte Entscheidungen für Ihre Anforderungen an das Stanzdesign treffen können.

Progressives Werkzeug für maximale Effizienz

Stellen Sie sich eine Montagelinie vor, die in ein einzelnes Werkzeug komprimiert wurde. Das ist der Einsatz von Progressivwerkzeugen und Stanzen in Aktion. Ein kontinuierlicher Metallstreifen wird durch mehrere Stationen innerhalb eines einzigen Werkzeugs geführt, wobei jede Station eine andere Operation – wie Ausschneiden, Stanzen, Biegen oder Umformen – in exakter Reihenfolge ausführt. Das Teil bleibt während des gesamten Prozesses mit dem Trägerstreifen verbunden und wird erst an der letzten Station getrennt.

Laut dem Verfahrensvergleich von Die-Matic bewegt das Progressivstanzverfahren einen Metallstreifen durch mehrere Stationen, die unterschiedliche Operationen wie Schneiden, Biegen, Durchstechen oder Stanzen ausführen – wodurch es sich ideal für die Hochgeschwindigkeitsfertigung komplexer Teile in mittleren bis hohen Stückzahlen eignet.

Warum ist dies für Ihre Produktion wichtig? Geschwindigkeit. Ein einziger Pressenhub transportiert das Band weiter und führt gleichzeitig an jeder Station die jeweilige Bearbeitung durch. Während ein Abschnitt gestanzt wird, erfolgt an einem anderen Abschnitt das Lochstechen und an einem dritten die Umformung – alles innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde. Diese parallele Verarbeitung ermöglicht eine außergewöhnlich hohe Durchsatzleistung bei der präzisen Blechstanzung.

Die Stufenstanzung zeichnet sich besonders aus, wenn:

• Sie eine Hochvolumenfertigung benötigen (mehrere Tausend bis Millionen Teile)
• Die Teile klein bis mittelgroß sind
• Ihr Konstruktionsentwurf mehrere Bearbeitungsschritte erfordert, jedoch keine tiefen Ziehungen
• Konsistenz und Geschwindigkeit wichtiger sind als Bedenken hinsichtlich der Werkzeugkosten

Der Nachteil? Die Anfangsinvestition in die Werkzeuge ist höher als bei einfacheren Verfahren. Wie Keats Manufacturing betont, erfordert die Stufenstanzung kostspielige Stahlstanzwerkzeuge – spart jedoch Zeit und Geld, da mehrere Bearbeitungsschritte simultan ausgeführt werden, Abfall reduziert wird und längere Serienfertigungen mit geringeren Personalkosten möglich sind.

Transferstanzung für große Komponenten

Was geschieht, wenn Ihre Teile zu groß für fortschreitende Werkzeuge sind oder wenn eine Tiefziehbearbeitung erforderlich ist? Hier kommt das Transferstanzverfahren zum Einsatz. Im Gegensatz zum fortschreitenden Stanzen, bei dem die Teile mit dem Band verbunden bleiben, wird beim Transfertstanzen das Werkstück frühzeitig getrennt – entweder ausgehend von einem vorgeschnittenen Blechblank oder durch Ablösen bereits an der ersten Station.

Hier wird es besonders raffiniert: Mechanische Greifer oder automatisierte Transfersysteme bewegen jedes Teil physisch zwischen den Stationen. Diese „freie“ Handhabung des Werkstücks ermöglicht Bearbeitungsschritte, die bei einem verbundenen Band nicht möglich wären – tiefere Züge, komplexere Orientierungen sowie Zugang zu Bereichen, die bei fortschreitenden Anlagen durch das Trägermaterial blockiert wären.

Laut dem detaillierten Vergleich von Worthy Hardware bietet das Transferstanzverfahren mehr Flexibilität bei der Handhabung und Ausrichtung der Teile und eignet sich daher besonders für aufwändige Konstruktionen und Formen. Es kann verschiedene Bearbeitungsschritte wie Stanzen, Biegen, Ziehen und Schneiden in einem einzigen Fertigungszyklus kombinieren.

Das Transferstanzverfahren überzeugt besonders bei:

• Die Teile sind mittelgroß bis groß
• Tiefziehvorgänge sind erforderlich
• Komplexe Geometrien erfordern während der Umformung mehrere Orientierungen
• Ihr Design enthält Merkmale wie Gewinde, Rippen oder Rändelungen

Diese Flexibilität birgt jedoch auch Herausforderungen: Die Rüstzeiten können länger ausfallen, die Betriebskosten steigen aufgrund komplexerer Handhabungsmechanismen, und für die Wartung sind qualifizierte Techniker erforderlich. Dennoch stellt das Transferstanzen bei gestanzten Blechkomponenten – wie Karosserieteilen für Automobile, strukturellen Halterungen und Gehäusen für Haushaltsgeräte – häufig die einzige praktikable Lösung dar.

Kombinierte Werkzeugstempel: Einfachheit in einem Hub

Manchmal ist die eleganteste Lösung zugleich die einfachste. Beim Kombinierten-Werkzeug-Stanzen werden mehrere Schneidvorgänge in einem einzigen Hub ausgeführt – typischerweise durch Kombination von Ausschneiden (Blanking) und Stanzen (Piercing), um vollständige flache Teile ohne fortschreitende Stationen oder Transfermechanismen herzustellen.

Stellen Sie sich eine Scheibe vor: Sie müssen den Außendurchmesser (Ausschneiden) und das zentrale Loch (Stanzen) gleichzeitig trennen. Eine Kombinationsstanzform führt beide Operationen in einem einzigen Presshub aus. Dieses Verfahren liefert eine außergewöhnliche Ebenheit, da das Teil keiner mehrfachen Handhabung oder Zuführbeanspruchung unterworfen wird.

Laut Keats Manufacturing bietet das Kombinationsstanzverfahren kostengünstigere Werkzeuge als das Progressivstanzverfahren, eine effiziente und schnelle Fertigung einfacher und kleiner Teile sowie einen einzelnen Hub, der ebenere Teile mit hoher Wiederholgenauigkeit erzeugt.

Das Kombinationsstanzverfahren eignet sich am besten für:

• Flache Teile, bei denen ausschließlich Trennoperationen erforderlich sind (keine Umformung)
• Mittlere bis hohe Produktionsmengen
• Komponenten, bei denen die Ebenheit entscheidend ist
• Einfache Geometrien wie Scheiben, Dichtungen und Radrohlinge

Die Einschränkung? Kombinationsstanzformen führen ausschließlich Trennoperationen aus. Benötigen Sie Biegen, Tiefziehen oder Umformen? Dann sind Progressiv- oder Transfersysteme – oder sekundäre Bearbeitungsschritte, die Kosten und Handhabungsaufwand erhöhen – erforderlich.

Spezialisierte Verfahren für besondere Anforderungen

Neben den drei Hauptverfahren gibt es spezialisierte Stanzverfahren, die spezifische Fertigungsherausforderungen bewältigen, die mit Standardverfahren nicht effizient gelöst werden können.

Tiefziehstanzen

Wenn Ihr Blechstanz-Design tassenförmige, zylindrische oder kastenförmige Teile mit erheblicher Tiefe erfordert, wird das Tiefziehen unverzichtbar. Bei diesem Verfahren werden flache Blechrohlinge in Werkzeuge gezogen, wobei das Metall gestreckt und in dreidimensionale Formen ohne Nähte oder Schweißverbindungen umgeformt wird.

Beispiele hierfür sind Getränkedosen, Kraftfahrzeug-Kraftstofftanks oder Küchenspülen. Das Tiefziehen erfordert in der Regel Transferwerkzeuge, die dem getrennten Rohling während der Umformung maximale Bewegungsfreiheit gewährleisten. Für extreme Tiefen können mehrere Ziehstufen erforderlich sein, wobei zwischen den einzelnen Stufen Glühvorgänge zur Wiederherstellung der Duktilität durchgeführt werden.

Feinschneiden

Standard-Abstempeln hinterlässt Kanten mit etwas Umschlag und Bruch – akzeptabel für viele Anwendungen, jedoch problematisch, wenn Präzision gefordert ist. Feinblanken wendet extremen Druck mittels spezieller Dreifach-Werkzeuge an, um Teile mit glatten, abgescher ten Kanten und außergewöhnlicher Maßgenauigkeit herzustellen.

Wie von Die-Matic hervorgehoben, entfällt beim Feinblanken der Bedarf an umfangreichen Nachbearbeitungsschritten wie Entgraten oder Schleifen, was sowohl Zeit als auch Produktionskosten spart und gleichzeitig eine konsistente Teilewiederholgenauigkeit über große Serien hinweg gewährleistet.

Feinblanken eignet sich für Anwendungen, bei denen die Kantengüte unmittelbar die Funktion beeinflusst: Zahnräder, Kettenräder, Sicherheitsgurtkomponenten sowie Bremsystemteile, die raue Kanten oder Maßabweichungen nicht tolerieren können.

Die Wahl Ihrer Umformmethode: Ein praktischer Vergleich

Wie entscheiden Sie, welche Methode zu Ihrem Projekt passt? Berücksichtigen Sie diese Faktoren bei jedem Verfahren:

Faktor	Progressiver Stanzstempel	Transferwerkzeug	Zusammengesetzter Sterz
Komplexität des Teils	Einfach bis mäßig komplex	Komplexe, filigrane Konstruktionen	Nur einfache flache Teile
Teilgröße	Klein bis mittel	Mittel bis groß	Klein bis mittel
Produktionsvolumen	Hohe Stückzahlen (optimal)	Mittlere bis hohe Stückzahl	Mittlere bis hohe Stückzahl
Werkzeugkosten	Höhere Anfangsinvestition	Höher (komplexere Handhabung)	Niedriger als bei progressiver Stanztechnik
Kosten pro Teil bei Stückzahl	Tiefster Punkt	- Einigermaßen	Niedrig für einfache Teile
Produktionsgeschwindigkeit	Schnellste	- Einigermaßen	Schnell für Einzeloperationen
Tiefziehfähigkeit	Begrenzt	Exzellent	Nicht anwendbar
Typische Anwendungen	Verbindungsstücke, Halterungen, Clips, Anschlussklemmen	Karosserieteile, Gehäuse, strukturelle Komponenten	Unterlegscheiben, Rohlinge, Dichtungen

Beachten Sie, wie jede Methode eine klar abgegrenzte Nische besetzt? Progressivwerkzeuge dominieren die Serienfertigung kleinerer gestanzter Teile. Transfersysteme bewältigen größere und komplexere Komponenten. Kombinationswerkzeuge bieten kostengünstige Lösungen für einfachere Geometrien. Ihre spezifischen Anforderungen – Teilgröße, Komplexität, Stückzahl und Budget – leiten die Auswahl.

Sobald die geeignete Werkzeugmethode ausgewählt ist, wird Ihre nächste Entscheidung ebenso entscheidend: Welche Werkstoffe eignen sich am besten für das Stanzverfahren und erfüllen Ihre Anwendungsanforderungen? Die Werkstoffauswahl wirkt sich unmittelbar auf die Umformbarkeit, den Werkzeugverschleiß und die Leistungsfähigkeit des fertigen Teils aus.

Leitfaden zur Werkstoffauswahl für optimale Stanzergebnisse

Sie haben Ihr Stanzenverfahren ausgewählt – doch wie sieht es mit dem Metall aus, das in dieses Verfahren eingebracht wird? Hier ist eine Wahrheit, die viele Ingenieure auf die harte Tour lernen: Die Wahl des falschen Werkstoffs kann selbst die ausgeklügeltste Werkzeugtechnik zunichtemachen. Ein Teil, der sich in Aluminium prächtig umformen lässt, könnte bei Edelstahl brechen. Ein Konstruktionsentwurf, der mit Messing funktioniert, könnte bei verzinktem Stahl stark wellen. Das Verständnis dafür, wie sich verschiedene Metalle beim Stanzen während der Umformung verhalten, ist entscheidend, um konsistente und hochwertige Ergebnisse zu erzielen.

Die Werkstoffauswahl geht nicht darum, das „beste“ Metall zu finden, sondern darum, die Werkstoffeigenschaften an die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung anzupassen. Wir betrachten nun die Eigenschaften, Vorteile und Grenzen der gängigsten Metalle für das Stanzverfahren.

Stahlsorten und ihre Stanzcharakteristika

Stahl bleibt der Arbeitstier der Stanzindustrie und bietet Kombinationen aus Festigkeit, Umformbarkeit und Kostenwirksamkeit, die nur wenige Werkstoffe erreichen können. Doch der Begriff „Stahl“ umfasst Dutzende verschiedener Sorten, von denen jede sich unter der Presse unterschiedlich verhält.

Kohlenstoffstahl und verzinkter Stahl

Für strukturelle Komponenten, bei denen die Kosten im Vordergrund stehen, ist Kohlenstoffstahl die richtige Wahl. Laut Tenrals Materialauswahl-Leitfaden weist verzinkter Stahl eine Zinkbeschichtungsdicke von ≥ 8 μm auf einem Kohlenstoffstahl-Grundmaterial auf und bietet damit sowohl niedrige Kosten als auch einen grundlegenden Korrosionsschutz – was ihn ideal für kostenkritische Anwendungen wie Fahrgestellhalterungen und Steuerungsplatten für Haushaltsgeräte macht.

Gestanzte Stahlkomponenten dominieren Automobilrahmen, Gehäuse für Haushaltsgeräte sowie Halterungen für Industrieanlagen. Das Material lässt sich vorhersehbar umformen, verträgt aggressive Werkzeugoperationen und erreicht Zugfestigkeiten von ≥ 375 MPa. Der Nachteil? Eine begrenzte Korrosionsbeständigkeit ohne Beschichtung oder Galvanisierung.

Edelstahl-Metal Stamping

Wenn Ihre Anwendung sowohl Korrosionsbeständigkeit als auch Festigkeit erfordert, ist das Stanzen aus Edelstahl die bevorzugte Lösung. Doch nicht alle Edelstahlqualitäten verhalten sich gleich:

• edelstahl 304 – Die gebräuchlichste austenitische Sorte mit etwa 18 % Chrom und 8 % Nickel. Laut Larson Tool & Stamping bietet die Sorte 304 eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und Umformbarkeit sowie hervorragende mechanische Eigenschaften – was sie ideal für Gehäuse medizinischer Geräte, Komponenten der Lebensmittelverarbeitung und Ladeanschlüsse für Fahrzeuge mit neuer Energie macht.
• 409 Edelstahl – Eine ferritische Sorte mit etwa 11 % Chrom, die eine gute Hitzebeständigkeit und Schweißbarkeit zu geringeren Kosten als Sorte 304 bietet. Sie wird häufig für Abgassysteme von Kraftfahrzeugen und Wärmeaustauscher eingesetzt.
• 430 Edelstahl – Wie Tenral hervorhebt, bietet diese Sorte niedrigere Kosten als Sorte 304 und eignet sich für Strukturteile, bei denen keine anspruchsvollen Anforderungen an den Rostschutz gestellt werden.

Die entscheidende Überlegung bei Edelstahl? Verfestigung durch Kaltumformung. Diese Legierungen verfestigen sich während der Umformung erheblich, was zu Rissen führen kann, wenn Ihr Werkzeugdesign dieses Verhalten nicht berücksichtigt. Eine geeignete Schmierung sowie kontrollierte Umformabläufe sind daher entscheidend für erfolgreiche Edelstahl-Stanzoperationen.

Herausforderungen und Lösungen bei Aluminium

Klingt attraktiv, oder? Aluminium weist etwa ein Drittel der Dichte von Stahl auf und behält dabei gute Verhältnisse von Festigkeit zu Gewicht bei. Für gewichtskritische Anwendungen – denken Sie an Kühlkörper für 5G-Basisstationen, Karosserieteile für Kraftfahrzeuge und Gehäuse für Elektronik – erweist sich das Stanzen von Aluminium häufig als unverzichtbar.

Doch hierbei geraten viele Konstrukteure unvorbereitet: Gestanztes Aluminium verhält sich in mehreren entscheidenden Aspekten anders als Stahl.

Rückfederungsprobleme

Aluminium zeigt nach der Umformung eine stärkere elastische Rückstellung als Stahl. Wenn Sie Aluminium um 90 Grad biegen, kann es sich nach dem Entlasten auf 87 oder 88 Grad zurückfedern. Ihr Werkzeugdesign muss dies durch Überbiegen kompensieren – unter Berücksichtigung der zu erwartenden Rückstellmenge des Materials.

Oberflächenempfindlichkeit

Aluminium-Stanzteile neigen stärker als Stahl zum Kratzen und zum Kaltverschweißen. Dies erfordert besondere Sorgfalt hinsichtlich Schmierung, Oberflächenbeschaffenheit der Werkzeuge sowie Handhabung des Materials während des gesamten Prozesses. Schutzfolien können vor dem Stanzen auf kritische Oberflächen aufgebracht werden.

Auswahl der Materialqualität

Nicht alle Aluminiumlegierungen lassen sich gleichermaßen gut tiefziehen. Die Serien 1000 und 3000 bieten eine ausgezeichnete Umformbarkeit für Tiefziehungen und komplexe Formen. Die Serie 5000 zeichnet sich durch höhere Festigkeit bei gleichzeitig gutem Korrosionswiderstand aus. Die Serie 6000 (insbesondere 6061-T6) bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Umformbarkeit für strukturelle Anwendungen.

Laut einer Fallstudie von Tenral erzielte ein Telekommunikationsunternehmen durch die Auswahl von Aluminiumlegierung 6061-T6 für präzisionsgestanzte Kühlkörper für 5G-Basisstationen eine um 25 % verbesserte Wärmeableitungseffizienz sowie eine Kostensenkung in der Produktion um 18 % – was eindrucksvoll belegt, wie die richtige Werkstoffauswahl unmittelbare Auswirkungen sowohl auf Leistung als auch auf Wirtschaftlichkeit hat.

Werkstoffauswahl für Ihre Anwendung

Neben Stahl und Aluminium stehen mehrere Spezialwerkstoffe zur Verfügung, die spezifische Anforderungen erfüllen:

• Kupfer – Kupfer überzeugt mit einer Leitfähigkeit von bis zu 98 % in elektrischen Anwendungen. Tenral hebt seine Eignung für SIM-Kartenfederkontakte sowie für Anschlussklemmen industrieller Sensoren hervor. Das Material lässt sich leicht umformen, ist jedoch deutlich teurer als stahlbasierte Alternativen.
• Messing (H62) – Bietet eine Härte von HB ≥ 80 bei hervorragender Bearbeitbarkeit; Messing erfordert nach dem Stanzen keine Nachbearbeitung. Typische Anwendungen umfassen Komponenten für intelligente Türschlösser und Kfz-Klimaanlagen-Steckverbinder. Es stellt eine kostengünstige Alternative zu reinem Kupfer dar, wenn maximale Leitfähigkeit nicht erforderlich ist.
• Speziallegierungen – Berylliumkupfer für Federn, die sowohl Leitfähigkeit als auch Ermüdungsfestigkeit erfordern. Phosphorbronze für anspruchsvolle elektrische Kontakte. Nickellegierungen für Anwendungen bei extremen Temperaturen. Diese Werkstoffe sind preislich hoch angesiedelt, lösen jedoch Probleme, die mit gängigen Metallen nicht behoben werden können.

Wesentliche Werkstoffeigenschaften, die die Stanzbarkeit beeinflussen

Bei der Bewertung eines Metalls für das Stanzen sind vier Eigenschaften besonders entscheidend:

• VERFORMBARKEIT – Wie weit lässt sich das Material dehnen, bevor es reißt? Höhere Duktilität ermöglicht tiefere Tiefziehvorgänge und komplexere Formen.
• Fließgrenze – Die Spannung, bei der die bleibende Verformung beginnt. Niedrigere Streckgrenzenverhältnisse verbessern in der Regel die Umformbarkeit bei Ziehprozessen.
• Verhärtung der Arbeit – Wie schnell erhöht das Material seine Festigkeit während der Verformung? Eine hohe Verfestigung erschwert die mehrstufige Umformung, kann jedoch die endgültige Bauteilfestigkeit verbessern.
• Oberflächenbearbeitungsanforderungen – Sind Werkzeugmarkierungen für Ihre Anwendung akzeptabel? Optisch anspruchsvolle Bauteile erfordern Werkstoffe, die Kaltverschweißung (Galling) widerstehen, sowie spezielle Werkzeugoberflächen.

Materialtyp	Zugfestigkeit (MPa)	Dichte (g/cm³)	Hauptvorteile	Typische Anwendungen
Aluminiumlegierungen	110-500	2.7	Leichtgewichtig, gute Leitfähigkeit, ausgezeichnete Duktilität	Kühlkörper, Gerätegehäuse, Karosserieteile für Automobile
Edelstahl (304)	≥515	7.9	Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit, Salzsprühnebelbeständigkeit ≥ 48 h	Medizintechnik, Lebensmittelverarbeitung, Ladeanschlüsse
Kupfer	200-450	8.9	98 % Leitfähigkeit, ausgezeichnete thermische Eigenschaften	Elektrische Kontakte, Steckverbinder, Anschlussklemmen
Messing (H62)	300-600	8.5	Einfache Bearbeitbarkeit, moderate Kosten, keine Nachbearbeitung erforderlich	Verriegelungskomponenten, Klimaanlagenanschlüsse, Dekorations- und Verzierungsteile
Galvanisierte Stahl<br>	≥375	7.8	Kostengünstig, grundlegender Korrosionsschutz, vorhersehbare Umformbarkeit	Fahrgestellhalterungen, Geräteverkleidungen, tragende Bauteile

Beachten Sie: Die Werkstoffauswahl erfordert das gleichzeitige Abwägen mehrerer Faktoren. Die „richtige“ Wahl hängt von Ihrer spezifischen Kombination aus Leistungsanforderungen, Produktionsvolumen und Budgetbeschränkungen ab. Ein Bauteil, das in einem medizinischen Gerät den Einsatz von Edelstahl rechtfertigt, kann beispielsweise in einer Haushaltsgeräte-Anwendung problemlos aus verzinktem Stahl gefertigt werden.

Nachdem der Werkstoff ausgewählt wurde, stellt sich als nächste entscheidende Frage die Ausrüstung, mit der dieser umgeformt wird – die Stanzen und Werkzeuge, die sowohl den Eigenschaften des Werkstoffs als auch den Anforderungen der Produktion entsprechen müssen.

Grundlagen zu Stanzpressen und Werkzeugmaschinen

Sie haben also Ihr Material und Ihr Werkzeugverfahren ausgewählt – doch was ist mit der Maschine, die die eigentliche Arbeit verrichtet? Die Realität sieht so aus: Selbst das beste Werkzeugdesign in Kombination mit dem optimalen Material liefert keine hochwertigen Teile, wenn Ihre Blechstanzpresse nicht zur jeweiligen Aufgabe passt. Ein fundiertes Verständnis von Stanzmaschinen und deren Leistungsfähigkeit ist für alle, die an Produktionsentscheidungen beteiligt sind, unerlässlich.

Was genau ist eine Stanzpresse? Stellen Sie sich diese als die Antriebskraft vor, die Energie in präzise gesteuerte Kraft umwandelt und Ihr Werkzeug durch das Blech treibt, um fertige Komponenten herzustellen. Doch nicht alle Pressen arbeiten auf dieselbe Weise – und die falsche Wahl kann zu Energieverschwendung, schlechter Teilequalität oder teuren Schäden an der Maschinenausrüstung führen.

Mechanische vs. hydraulische Pressen – Auswahl

Die beiden führenden Presstechnologien bieten jeweils klare Vorteile für Ihren Stanzprozess. Ihre Entscheidung zwischen ihnen hängt weitgehend davon ab, was Sie herstellen und wie schnell Sie es tun müssen.

Mechanische Stanzpressen

Diese Arbeitstiere dominieren Produktionsflächen mit hohem Durchsatz. Laut JVM Manufacturing nutzen mechanische Stanzpressen Schwungräder, um Energie zu speichern und zu übertragen, wodurch hohe Hubzahlen pro Minute erreicht werden – was sie ideal für Großserienfertigung macht, bei der Zeit Geld ist.

Warum spielt Geschwindigkeit eine so große Rolle? Eine mechanische Presse kann je nach Größe und Anwendungsgebiet 200 bis 1.500 Hübe pro Minute ausführen. Bei diesen Raten werden Teile in Bruchteilen einer Sekunde gefertigt. Für Automobilhalterungen, elektrische Anschlussklemmen oder jegliche Komponente, die in riesigen Mengen benötigt wird, führt diese Durchsatzleistung unmittelbar zu niedrigeren Kosten pro Teil.

Der Nachteil? Mechanische Pressen liefern feste Hublängen und Kraftverläufe. Der Stößel durchläuft zyklisch immer denselben Bewegungsablauf – hervorragend für Konsistenz, aber begrenzt, wenn Sie die Umformparameter während des Betriebs anpassen müssen. Ihre Einfachheit bedeutet weniger Wartungsaufwand und einfachere Bedienung, was ihre anhaltende Beliebtheit trotz neuerer Technologien erklärt.

Es gibt zwei Hauptkonfigurationen bei mechanischen Stanzpressen:

• C-Rahmen-Pressen (Lücke-Rahmen-Pressen) – Zeichnen sich durch eine offene Bauweise aus, die dem Bediener von drei Seiten leichteren Zugang ermöglicht. Sie eignen sich gut für die Montage kleiner Teile, leichte Stanzarbeiten sowie Anwendungen, bei denen schneller Werkzeugwechsel erforderlich ist.
• H-Rahmen-Pressen (Geradseitige Pressen) – Bieten durch ihr Vier-Säulen-Design erhöhte Steifigkeit und Festigkeit. Sie sind besser geeignet für Hochtonnagen-Betrieb und Aufgaben, die präzise, wiederholte Umformung erfordern.

Hydraulische Stanzpressen

Wenn Präzision und Flexibilität wichtiger sind als reine Geschwindigkeit, kommen hydraulische Metallstanzpressen zum Einsatz. Diese Maschinen erzeugen die erforderliche Kraft mittels Hydraulikzylindern und ermöglichen es dem Bediener, den Druck während des gesamten Hubes – nicht nur im unteren Totpunkt – zu steuern.

Stellen Sie sich vor, eine tiefgezogene Becherform herzustellen. Das Material benötigt einen gleichmäßigen Druck, während es in den Matrizenhohlraum fließt – nicht einen einzigen, kurzen Kraftstoß. Laut JVM Manufacturing halten Hydraulikpressen während des gesamten Hubes eine konstante Kraft aufrecht, wodurch sie sich ideal für hochpräzise Aufgaben eignen, wie etwa das Formen komplizierter Geometrien oder die Verarbeitung empfindlicher Werkstoffe.

Die Anpassbarkeit geht über die Steuerung der Kraft hinaus. Hublänge, Haltezeit (die Dauer, während der der Stößel in unterster Position verharrt) und Annäherungsgeschwindigkeit können sämtlich ohne mechanische Änderungen angepasst werden. Diese Flexibilität erweist sich insbesondere bei Fertigungsprozessen als besonders wertvoll, bei denen unterschiedliche Bauteile hergestellt oder anspruchsvolle Werkstoffe verarbeitet werden, die sorgfältig abgestimmte Umformsequenzen erfordern.

Die Einschränkung? Die Geschwindigkeit. Hydraulikpressen arbeiten typischerweise langsamer als ihre mechanischen Entsprechungen – manchmal deutlich langsamer. Bei Anwendungen, bei denen Präzision wichtiger ist als Durchsatz, ist dieser Kompromiss sinnvoll. Bei hochvolumigen Serienteilen hingegen ist dies selten der Fall.

Verständnis der Tonnageanforderungen

Jeder Umformvorgang erfordert eine bestimmte Kraftmenge – gemessen in Tonnen –, um erfolgreich abgeschlossen zu werden. Unterschätzen Sie Ihren Tonnagebedarf, und Sie beschädigen Ihre Maschinen oder produzieren fehlerhafte Teile. Überschätzen Sie ihn hingegen deutlich, verschwenden Sie Kapital für eine Kapazität, die Sie niemals nutzen werden.

Nach Produktionsressourcen , bezeichnet die Tonnage die Kraft, die die Presse ausgelegt ist, auf das Werkstück in der Werkzeugform auszuüben; sie ist auf eine bestimmte Entfernung über dem unteren Totpunkt des Hubes spezifiziert. Bei den meisten mechanischen Pressen mit einer Tonnage unter 45 Tonnen gilt diese Angabe für einen Abstand von 1/32" bis 1/16" vom unteren Totpunkt.

Wie berechnet man die erforderliche Tonnage? Bei einfachen Ausschneidvorgängen multiplizieren Sie den Schnittumfang mit der Materialdicke und der Scherfestigkeit des Materials. Ein kreisförmiges Ausblanksstück mit einem Durchmesser von 6 Zoll aus 0,125" weichem Stahl erfordert beispielsweise nach folgender Formel etwa 59 Tonnen: Durchmesser × π × Dicke × 25 (für weichen Stahl).

Doch folgendes überrascht Ingenieure oft: Fortschreitende Werkzeuge erfordern die Summierung der Kräfte über alle Stationen hinweg sowie zusätzliche Kapazität für Variablen wie Schwankungen der Materialhärte und Werkzeugverschleiß. Die meisten Betriebe spezifizieren Pressen mit einer Kapazität von 20–30 % über den berechneten Anforderungen – eine Sicherheitsreserve, die eine Überlastung während normaler Produktionsvariationen verhindert.

Eine Stanzpresse aus Stahl mit einer Nennkraft von 200 Tonnen scheint für eine Aufgabe mit einer berechneten Kraft von 150 Tonnen ausreichend zu sein. Doch wenn diese Berechnung nicht alle gleichzeitig ablaufenden Operationen berücksichtigt oder das Material leicht härter als spezifiziert ist, betreiben Sie die Presse plötzlich an oder sogar über ihrer Kapazitätsgrenze – was den Verschleiß beschleunigt und ein katastrophales Versagen riskiert.

Vorteile moderner Servopressen

Was wäre, wenn Sie die Geschwindigkeit mechanischer Pressen mit der Flexibilität hydraulischer Pressen kombinieren könnten? Servogesteuerte Stanzpressen stellen die Spitze der Stanztechnologie dar und nutzen programmierbare Servomotoren, um die Bewegung des Stößels mit außergewöhnlicher Präzision zu steuern.

Laut JVM Manufacturing ermöglichen servogesteuerte Pressen den Herstellern eine präzise Steuerung aller Aspekte der Pressbewegung – von der Geschwindigkeit bis zur Position – und erlauben so komplexe Operationen, die mit herkömmlichen Pressen zuvor schwierig oder gar unmöglich waren.

Betrachten Sie die Möglichkeiten: Sie können den Stößel so programmieren, dass er sich während kritischer Umformphasen verlangsamt, kurz verharrt, um dem Werkstofffluss Zeit zu geben, und anschließend in weniger anspruchsvollen Abschnitten des Hubes beschleunigt. Dieses programmierbare Bewegungsprofil optimiert jede Operation einzeln, anstatt alle Operationen einem einzigen mechanischen Zyklus anzupassen.

Der Vorteil hinsichtlich Energieeffizienz überrascht häufig Neulinge. Im Gegensatz zu mechanischen Pressen, bei denen Schwungräder kontinuierlich laufen, arbeiten Servomotoren nur dann, wenn sie benötigt werden. Dadurch wird der Energieverbrauch deutlich gesenkt – was sowohl die Betriebskosten als auch die Umweltbelastung positiv beeinflusst.

Die Investitionshürde? Höhere Anschaffungskosten und die Notwendigkeit einer anspruchsvolleren Einrichtung sowie Programmierkenntnisse. Doch für Hersteller, die sich im Bereich Präzision, Flexibilität und Effizienz einen Wettbewerbsvorteil verschaffen möchten, stellt die Servotechnologie zunehmend den zukunftsweisenden Weg dar.

Kritische Werkzeugkomponenten

Während die Presse die erforderliche Kraft bereitstellt, bestimmt das Werkzeug, wozu diese Kraft genutzt wird. Laut dem umfassenden Leitfaden von U-Need zu Werkzeugkomponenten ist das Stanzwerkzeug das Herzstück der Serienfertigung: Design, Werkstoff und Integrität der einzelnen Komponenten entscheiden über Gesamtleistung und betriebliche Lebensdauer.

Das Verständnis dieser funktionellen Komponenten hilft Ihnen einzuschätzen, wie die technischen Spezifikationen der Maschinen mit der Qualität der gefertigten Teile zusammenhängen:

• Lochstanz – Die männliche Komponente, die Stanz-, Schneid- oder Umformarbeiten ausführt. Aus gehärtetem Werkzeugstahl oder Hartmetall gefertigt, müssen Stempel wiederholten Belastungen standhalten und dabei präzise Abmessungen bewahren.
• Werkzeugblock (Werkzeugbuchse) – Das weibliche Gegenstück zum Stempel bei Schneidvorgängen. Eine präzisionsgeschliffene Komponente mit einer Lochkontur, die exakt der Stempelkontur entspricht, sowie sorgfältig berechnetem Spiel für eine saubere Scherung.
• Austreiberscheibe – Entfernt Material vom Stempel beim Rückzug. Ohne ausreichende Abstreifkraft haften Teile am Stempel und führen zu Fehlern beim Zuführen, Beschädigungen oder Produktionsstillständen.
• Führungsbolzen und Buchsen – Das Präzisionsausrichtungssystem, das sicherstellt, dass sich obere und untere Werkzeughälfte genau wie konstruiert treffen. Diese Komponenten bestehen aus gehärteten, präzisionsgeschliffenen Werkstoffen und verhindern eine Fehlausrichtung, die sowohl das Werkzeug zerstört als auch Ausschuss erzeugt.

Wie U-Need betont, können bereits kleine Ungenauigkeiten von wenigen Mikrometern an einer Komponente eine Kettenreaktion von Fehlern auslösen: falsche Teilabmessungen, vorzeitiger Werkzeugverschleiß, teure ungeplante Ausfallzeiten und hohe Ausschussraten. Diese Wechselwirkung zwischen der Präzision der Maschinen und den Produktionsergebnissen erklärt, warum erfolgreiche Umformbetriebe stark in hochwertige Werkzeuge und eine ordnungsgemäße Wartung investieren.

Druckmaschine	Drehzahlfähigkeit	Kraftsteuerung	Beste Anwendungen	Wichtige Einschränkung
Mechanische	Hoch (200–1.500+ Hübe/Min.)	Fester Hubverlauf	Hochvolumige, sich wiederholende Teile	Eingeschränkte Flexibilität für komplexe Umformungen
Hydraulik	Mäßig bis niedrig	Variable Geschwindigkeit während des Hubverlaufs	Tiefziehen, Präzisionsumformung, variable Fertigung	Langsamere Taktraten
Servoangetrieben	Programmierbar	Vollständig programmierbare Bewegung	Komplexe Operationen, Mischfertigung, Präzisionsarbeit	Höhere Anfangsinvestition

Die Verbindung zwischen Maschinen und Qualität verläuft in beide Richtungen. Eine sachgerechte Auswahl und Wartung der Pressen ermöglicht eine konsistente Fertigung. Unzureichende Kapazität oder abgenutzte Werkzeuge erzeugen Fehler, die sich durch den gesamten Betrieb fortpflanzen. Das Verständnis dieser Beziehung – sowie die gezielte Investition sowohl in Stanzen als auch in Werkzeugsysteme – unterscheidet weltklassefähige Stanzbetriebe von solchen mit Leistungsproblemen.

Selbst bei optimaler Maschinenauswahl treten während der Produktion zwangsläufig Probleme auf. Die Fähigkeit, häufig auftretende Fehler zu erkennen, zu diagnostizieren und zu beheben, gehört daher zum unverzichtbaren Wissen jedes Verantwortlichen für Stanzoperationen.

Fehlerdiagnose bei gängigen Stanzfehlern und Strategien zur Qualitätskontrolle

Ihre Presse läuft, die Teile fließen – und dann entdecken Sie es: Ein Riss, der sich am Eckradius bildet. Gratstellen, die an Ihren Prüfhandschuhen hängen bleiben. Maße, die außerhalb der Toleranz liegen. Klingt das bekannt? Jeder Metall-Stanzprozess stößt auf Fehler, doch was erfolgreiche Hersteller von solchen mit Problemen unterscheidet, ist die Fähigkeit, Störungen schnell zu diagnostizieren und wirksame Korrekturmaßnahmen einzuleiten.

Die Realität sieht so aus: Fehler an gestanzten Metallteilen treten nicht zufällig auf. Sie folgen Mustern, die in dem Verhalten des Werkstoffs, dem Zustand der Werkzeuge und den Prozessparametern begründet sind. Das Verständnis dieser Muster verwandelt die Fehlersuche von einer reinen Vermutung in ein systematisches Problemlösungsverfahren. Erstellen wir gemeinsam eine umfassende Ressource zur Identifizierung, Behebung und Vermeidung der häufigsten Stanzfehler.

Diagnose von Oberflächenfehlern

Oberflächenqualitätsprobleme signalisieren oft tiefere Störungen innerhalb Ihres Metall-Stanzprozesses. Ein frühzeitiges Erkennen dieser Probleme verhindert größere Qualitätsausfälle weiter downstream.

Faltenbildung

Wenn überschüssiges Material während der Umformung keinen Platz findet, wellt und faltet es sich – was zu Falten führt, die sowohl das Erscheinungsbild als auch die Funktion beeinträchtigen. Laut dem umfassenden Fehlerleitfaden von DR Solenoid treten Faltenbildung meist an den Flanschrändern während des Tiefziehvorgangs auf und deuten auf eine unzureichende Halterkraft oder zu hohe Ziehverhältnisse hin.

Was verursacht Faltenbildung in Ihren metallischen Stanzteilen? Berücksichtigen Sie folgende Faktoren:

• Haltekraft zu gering – das Material fließt zu frei
• Ziehverhältnis übersteigt die Materialfähigkeit (Tiefe/Durchmesser-Verhältnis > 2,5)
• Unzureichende Schmierstoffverteilung, die einen ungleichmäßigen Materialfluss zulässt
• Stempelradius zu groß, wodurch eine unzureichende Materialkontrolle erfolgt

Die Lösung? Erhöhen Sie die Haltekraft schrittweise, bis die Faltenbildung verschwindet, ohne Rissbildung hervorzurufen. Bei schweren Fällen empfiehlt sich ein mehrstufiger Ziehvorgang mit Zwischenglühungen, um die Duktilität des Materials zwischen den einzelnen Stufen wiederherzustellen.

Rissbildung

Nichts ruiniert einen Produktionslauf schneller als das Aufspringen von Teilen während der Umformung. Risse treten typischerweise an Ecken, Kanten oder Bereichen maximaler Dehnung auf – ein deutlicher Hinweis darauf, wo die Werkstoffgrenzen überschritten wurden.

DR Solenoid weist darauf hin, dass Rissbildung durch eine unzureichende Zähigkeit des Werkstoffs selbst, ungeeignete Umformparameter wie zu hohe Stanzgeschwindigkeit oder zu kleine Radien an den Werkzeugkanten verursacht werden kann. Wenn die Werkstoffspannung während des Stanzvorgangs deren Festigkeitsgrenze überschreitet, entstehen Risse.

Ursachen für Rissbildung bei gestanzten Metallkomponenten umfassen:

• Zu kleine Radien an den Werkzeugkanten (Empfehlung: R ≥ 4 × Materialdicke)
• Unzureichende Duktilität des Materials für die erforderliche Verformung
• Verfestigung durch vorherige Bearbeitungsschritte, wodurch die verbleibende Umformbarkeit reduziert wird
• Zu hoher Halterkraftdruck, der den erforderlichen Materialfluss behindert
• Stanzgeschwindigkeit zu hoch im Verhältnis zu den Reaktionscharakteristika des Materials

Lösungen umfassen die Erhöhung der Werkzeugradien, soweit möglich, die Auswahl duktilerer Materialsorten oder das Einlegen einer Zwischenglühung zur Entlastung der Kaltverfestigung. Bei hochfesten Stählen kann ein Warmumformen bei 200–400 °C erforderlich sein, um die geforderten Formen ohne Bruch zu erreichen.

Kratzer und Oberflächenschäden

Optische Fehler mögen im Vergleich zu maßlichen Abweichungen gering erscheinen, doch weisen sie häufig auf Werkzeugprobleme hin, die sich im weiteren Verlauf verschärfen werden. Laut DR Solenoid treten Kratzer auf, wenn Fremdstoffe die Werkzeugoberfläche kontaminieren, wenn die Oberflächenrauheit die geforderten Werte nicht erfüllt oder wenn Reibung während des relativen Gleitens zwischen Werkstoff und Werkzeug auftritt.

Präventionsstrategien beinhalten:

• Polieren der Werkzeugoberflächen auf Ra 0,2 µm oder besser
• Verwenden flüchtiger Umformöle, die keine Rückstände hinterlassen
• Vorreinigen des Materials zur Entfernung von Ölen, Staub und Verunreinigungen
• Ersetzen von Stahl-Druckplatten durch Alternativen aus Nylon für Aluminiumteile

Fehlersuche bei Maßhaltigkeit

Wenn Ihre gestanzten Stahlteile außerhalb der Toleranz liegen, liegt die Ursache selten in einem einzigen Faktor. Maßliche Abweichungen resultieren typischerweise aus Wechselwirkungen zwischen Werkzeugverschleiß, Materialeigenschaften und Prozessparametern.

Rückfedern

Jedes geformte Metallteil „springt“ tendenziell in seinen ursprünglichen flachen Zustand zurück. Die Kontrolle dieser elastischen Rückfederung bestimmt, ob Ihr Qualitäts-Stanzprozess die geforderten Toleranzen einhält oder Ausschuss erzeugt.

Laut DR Solenoid tragen eine ungleichmäßige Spannungsabnahme im Material, eine nicht sachgerechte Verteilung der Klemmkraft sowie eine fehlerhafte Prozessanordnung, die zu einer Anhäufung von Spannungen führt, alle zur Rückfederung bei.

Wirksame Kompensationsstrategien:

• Überbiegen über die Sollwinkel hinaus, um die elastische Rückfederung auszugleichen
• Einsatz von CAE-Simulationen zur Vorhersage der Rückfederung und entsprechender Anpassung der Werkzeugprofile
• Hinzufügen von Nachformprozessen mit einem starken Druck von 0,05–0,1 mm nach der Erstformung
• Optimierung der Anordnungsrichtung – Ausrichtung der Biegungen entlang der Walzrichtung des Materials verringert die Rückfederung
• Anpassung der Haltekraftverteilung des Blechhalters über mehrere Zonen

Bei Verzugproblemen empfiehlt DR Solenoid die Hinzufügung einer Vorbiegestruktur mit negativem Winkel zum Werkzeug – um die natürliche Rückfederneigung des Materials zu kompensieren.

Grate

Scharfe Kanten und Materialvorstände entlang der Schnittlinien weisen auf Probleme bei Ihren Schneidprozessen hin. Übermäßige Grate (Höhe > 0,1 mm) stellen nicht nur ein kosmetisches Problem dar, sondern bergen zudem Handhabungsrisiken, führen zu Montagestörungen und können potenzielle Ausfälle im Einsatz verursachen.

Nach Qualitätsinspektionsleitfaden von Metal Infinity , können übermäßige Grate Hautschnitte verursachen, die Oberflächenoptik beschädigen und auf Werkzeugverschleiß hinweisen, der sich ohne Gegenmaßnahmen weiter verschlechtern wird.

Welche Faktoren führen zur Gratbildung bei Metall-Stanzteilen?

• Stempel- und Matrizenabstand außerhalb des optimalen Bereichs (sollte bei Weichstahl 8–12 % der Materialdicke betragen)
• Verschleiß oder Abplatzungen an den Schneidkanten
• Abweichungen der Materialeigenschaften von den Spezifikationen

Korrekturmaßnahmen umfassen:

• Regelmäßiges Schleifen der Stempel – DR Solenoid empfiehlt eine Inspektion alle 50.000 Hubzüge
• Anpassung der Spielwerte entsprechend der Werkstoffart (kleinere Spielwerte bei weicheren Materialien)
• Berücksichtigung der Feinblanktechnik mit V-förmigen Halterplatten für gratfreie Kanten
• Bei Kupferanschlüssen eliminiert das Null-Spalt-Blankverfahren die Gratbildung vollständig

Formveränderung

Schrittweise Änderungen der Abmessungen während einer Serienfertigung deuten auf fortschreitenden Werkzeugverschleiß oder Prozessinstabilität hin. Laut dem Prüfleitfaden von Metal Infinity stellte ein Hersteller bei einer Stichprobenprüfung fest, dass sich die Bohrungsabmessungen allmählich vergrößerten – später wurde bestätigt, dass dies auf Verschleiß der Führungssäulen der Matrize zurückzuführen war. Ohne prozessbegleitende Überwachung hätte möglicherweise die gesamte Charge von 20.000 Produkten aussortiert werden müssen.

Maßnahmen zur Prozesskontrolle für die dimensionsgerechte Stabilität umfassen:

• Regelmäßige Stichprobenprüfung (Prüfung von 5 Teilen alle 30 Minuten während der Fertigung)
• Erstteilprüfung vor jeder Fertigungscharge
• Einfügen von Führungssäulen oder Präzisionspositionierstiften in die Werkzeuge
• Verfolgung von dimensionsbezogenen Trends mittels statistischer Prozesskontrollkarten

Fehlertyp	Häufige Ursachen	Korrekturmaßnahmen	Vorbeugemaßnahmen
Faltenbildung	Unzureichende Haltekraft des Blechhalters; zu hoher Ziehverhältnis; ungleichmäßige Schmierung	Erhöhung der Haltekraft des Blechhalters; schrittweises Ziehen anwenden; Schmierung optimieren	CAE-Simulation während der Werkzeugkonstruktion; Mehrpunkt-Haltekraftsteuerung am Blechhalter
Rissbildung	Werkzeugradius zu klein; Materialduktilität unzureichend; zu starke Verfestigung	Werkzeugradius vergrößern (R ≥ 4t); Zwischenglühung vornehmen; Warmumformung für hochfeste Stähle verwenden	Materialprüfung vor der Serienfertigung; geeignete Gestaltung der Umformsequenz
Rückfedern	Ungleichmäßige Spannungsrelaxation; ungeeignete Klemmkraft; akkumulierte Spannungen	Überbiegeausgleich; Umformprozess zur Formkorrektur hinzufügen; Richtung der Teileanordnung anpassen	CAE-Simulation der Federung; Vorverformung mit negativem Winkel
Grate	Unzulässiger Stanzspalt; Verschleiß der Schneidkante; Materialschwankungen	Spalt auf 8–12 % der Blechdicke einstellen; Werkzeuge schleifen; Feinstanzverfahren in Erwägung ziehen	Regelmäßige Werkzeuginspektion alle 50.000 Hubzahlen; Beschichtungstechnologie (TiAlN)
Krähenfüße	Verunreinigte Werkzeugoberfläche; raue Oberflächenbeschaffenheit; unzureichende Schmierung	Werkzeug auf Ra 0,2 µm polieren; flüchtiges Umformöl verwenden; Material vorbehandeln	Chromplattierung oder TD-Behandlung der Werkzeuge; Oberflächeninspektion des Materials
Maßabweichungen	Werkzeugverschleiß; Verschleiß der Führungssäulen; Abweichung der Materialdicke; Maschinenfehlausrichtung	Abgenutzte Komponenten ersetzen; Parallelität der Presse neu kalibrieren; Materialspezifikationen verschärfen	SPC-Überwachung; Stichprobeninspektion; Dokumentation der Werkzeuglebensdauer
Ungleichmäßige Dicke	Materialfluss behindert; zu hohe Reibung; Werkzeugradius zu klein	Optimierung des Zugsteglayouts; lokale Anwendung eines hochviskosen Schmiermittels; Verwendung eines duktileren Materials	Ausgewogenes Materialflussdesign; geeignete Schmierstrategie

Vorbeugende Wartung für gleichbleibende Qualität

Reaktive Fehlerbehebung löst unmittelbare Probleme – vorbeugende Maßnahmen verhindern jedoch Fehler, bevor sie entstehen. Die systematische Integration von Qualitätskontrolle in die Fertigung von gestanzten Metallteilen zahlt sich durch geringeren Ausschuss, weniger Kundenreklamationen und zuverlässigere Liefertermine aus.

Maßprüfungsmethoden

Laut Metal Infinity liegt die Maßtoleranz für gestanzte Teile häufig bei ±0,05 mm – vergleichbar mit der Dicke von zwei A4-Papierblättern. Um derart kleine Abweichungen zu erkennen, sind geeignete Messmittel und systematische Vorgehensweisen erforderlich:

• Messschieber und Mikrometerschrauben – Schnellprüfungen zugänglicher Maße während der Rundgangprüfung
• 2,5D-Messmaschinen – Videobasierte Systeme für präzise planare Abmessungen und Bohrungsdurchmesser
• Koordinatenabmessmaschinen (CMM) – Vollständige 3D-Verifizierung für kritische Abmessungen und komplexe Geometrien
• GO/NO-GO Messgeräte – Schnelle Funktionsprüfungen während der Serienfertigung mit hohem Durchsatz

Bewertung der Oberflächenqualität

Die visuelle Inspektion bleibt grundlegend, doch die Standardisierung des Prozesses verbessert die Konsistenz:

• Inspektion unter kontrollierter Beleuchtung – Metal Infinity empfiehlt eine Leuchtkasten-Beleuchtung mit einem Einfallswinkel von 45 Grad
• Verwendung von „OK/NG“-Referenzmustern zum Vergleich von Graten, Rissen und Kratzern
• Einsatz von Mikroskopen zur Untersuchung von Oberflächenfehlern, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind
• Dokumentation von Fehlern mittels Fotografien für die Ursachenanalyse

Statistische Prozesskontrolle

Die eigentliche Stärke einer qualitativ hochwertigen Metallstanzfertigung liegt darin, Daten zur Vorhersage und Vermeidung von Problemen einzusetzen. Laut Metal Infinity lässt sich anhand langfristiger Datenauswertung der Prozessfähigkeitsindex (CPK) eines Teils ermitteln – fällt der CPK-Wert unter 1,33, so deutet dies auf eine instabile Ausbeute hin, die Anpassungen des Fertigungsprozesses erfordert.

Eine wirksame Implementierung der statistischen Prozessregelung (SPC) umfasst:

• Kontinuierliche Erfassung von Maßdaten während der Produktion
• Erstellung von Regelkarten (X-Strich/R-Karten), um Trends zu identifizieren, bevor sie die Toleranzen überschreiten
• Festlegung von Handlungsgrenzen, die eine Untersuchung auslösen, bevor die Ausschussgrenzen erreicht werden
• Rückführung der Prüfdaten an die Konstruktion zur Optimierung der Werkzeuggestaltung und des Fertigungsprozesses

DR Solenoid betont die Bedeutung dieser Feedback-Schleife: Bei Qualitätsproblemen mit Metallstanzteilen ist eine eingehende Ursachenanalyse durchzuführen, praktikable Lösungen zu erarbeiten und die Prozessdokumentation sorgfältig zu führen. Wichtige Probleme sind zurückzumelden, um ein erneutes Auftreten derselben Fehler zu verhindern.

Werkzeugwartungsprotokolle

Ihr Werkzeug ist ein abnutzbares Vermögensgut – jeder Hub bringt es einem Versagen näher. Eine systematische Wartung verlängert die Werkzeuglebensdauer und bewahrt gleichzeitig die Teilequalität:

• Führen von Werkzeuglebensdauer-Dokumentationen mit Erfassung der Hubanzahl und der Wartungshistorie
• Regelmäßige Inspektion von verschleißbehafteten Komponenten (Stempel, Führungsbuchsen, Schneidkanten) gemäß Plan
• Einsatz von Beschichtungstechnologien wie TiAlN zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit
• Lagern verschiedener Materialchargen getrennt, um Verwechslungen zu vermeiden
• Dokumentieren Sie alle Wartungsmaßnahmen für die Trendanalyse

Der eigentliche Wert einer Inspektion liegt nicht in der Aussortierung fehlerhafter Produkte, sondern in der Prozessverbesserung und dem Aufbau von Vertrauen durch Daten.

Qualitätskontrolle bei der Metallumformung ist kein einzelner Prüfpunkt – sie stellt ein integriertes System dar, das die Überprüfung eingehender Materialien, die Überwachung während des Fertigungsprozesses, die Inspektion fertiger Teile sowie ein Feedback-System für kontinuierliche Verbesserung umfasst. Hersteller, die dieses System beherrschen, verwandeln Qualität von einer Kostenstelle in einen Wettbewerbsvorteil.

Nachdem Sie Strategien zur Fehlerbehebung und zur Qualitätskontrolle etabliert haben, fragen Sie sich möglicherweise, wie sich die Metallumformung mit alternativen Fertigungsverfahren vergleicht – und wann welcher Ansatz am besten für Ihre spezifischen Anforderungen geeignet ist.

Metallumformung im Vergleich zu alternativen Fertigungsverfahren

Sie beherrschen also den Stanzprozess, haben Ihre Materialien ausgewählt und verstehen die Qualitätskontrolle – doch hier ist eine Frage, die ehrliche Überlegung verdient: Ist Stanzen tatsächlich die richtige Wahl für Ihr Projekt? Manchmal lautet die Antwort Ja, manchmal Nein. Zu wissen, wann Sie Blechstanzung statt alternativer Verfahren einsetzen sollten, kann Ihnen Tausende Euro und Monate Entwicklungszeit sparen.

Stellen Sie sich Fertigungsverfahren wie Werkzeuge in einer Werkstatt vor: Ein Hammer eignet sich hervorragend zum Einschlagen von Nägeln, versagt aber völlig beim Schneiden von Holz. Ebenso hat jedes Metallumformverfahren seine idealen Anwendungsbereiche – und die Zwangsanwendung eines ungeeigneten Verfahrens auf ein Projekt führt zu unnötigen Kosten, Qualitätsproblemen oder beidem. Wir vergleichen daher das Stanzen mit den wichtigsten Alternativen, damit Sie fundierte Entscheidungen treffen können.

Stanzen vs. spanende Fertigung: Wirtschaftlichkeit

CNC-Bearbeitung und Stanzen stellen grundsätzlich unterschiedliche Ansätze zur Herstellung von Metallteilen dar. Bei der Bearbeitung wird Material von massiven Blöcken abgetragen; beim Metallpressverfahren wird Blechmaterial umgeformt, ohne dass nennenswert Material entfernt wird. Diese Unterscheidung führt zu wesentlichen Unterschieden in der Kostenstruktur und der Eignung für bestimmte Anwendungen.

Wann ist CNC-Bearbeitung sinnvoller?

• Geringe Produktionsmengen – Gemäß Dem Fertigungsleitfaden von Gizmospring ist die CNC-Bearbeitung ideal für präzise Teile und kleinere Losgrößen, bei denen sich die Investition in Werkzeuge nicht rechtfertigen lässt.
• Komplexe 3D-Geometrien – Teile mit Hinterschneidungen, inneren Merkmalen oder Formen, die sich nicht aus flachem Blech herstellen lassen
• Eng tolerierte Maße bei dickem Material – Die Bearbeitung gewährleistet Genauigkeit auch bei erheblichen Materialquerschnitten
• Prototypenentwicklung – Keine Vorlaufzeit für Werkzeuge bedeutet Teile innerhalb weniger Tage statt Wochen

Wann lohnt sich das Stanzen?

• Produktion in hohem Umfang – Sobald die Werkzeugkosten amortisiert sind, sinken die Kosten pro Teil drastisch
• Teile, die aus Blechgeometrie hervorgehen – Halterungen, Gehäuse, Abdeckplatten und ähnliche Komponenten
• Geschwindigkeitsanforderungen – Hunderte oder Tausende Teile pro Stunde im Vergleich zu Minuten pro Teil
• Materialeffizienz – Beim Stanzen von Blech entsteht typischerweise weniger Abfall als beim Zerspanen massiver Blöcke

Der Break-even-Punkt variiert je nach Teilekomplexität, liegt aber in der Regel zwischen 1.000 und 5.000 Einheiten. Unterhalb dieses Bereichs überwiegt häufig die Flexibilität der Zerspanung die Investition in Stanzwerkzeuge. Oberhalb dieses Bereichs werden die Stückkosten beim Stanzen wirtschaftlich attraktiv.

Laserstrahlschneiden: Flexibilität ohne Werkzeuge

Was wäre, wenn Sie sofort mit der Produktion beginnen könnten, ohne wochenlang auf die Fertigung von Werkzeugen warten zu müssen? Das Laserstrahlschneiden ermöglicht genau das – digitale Dateien werden innerhalb weniger Stunden zu geschnittenen Teilen, ohne dass es erforderlich ist, Matrizen zu konstruieren, herzustellen oder zu warten.

Nach Detaillierter Vergleich von Hotean , Laserstrahlschneiden ermöglicht bei Losgrößen unter 3.000 Einheiten eine Kostenreduktion von 40 % gegenüber dem Stanzen, da Werkzeugkosten von über 15.000 USD entfallen und eine Genauigkeit von ±0,1 mm erreicht wird – im Vergleich zur typischen Toleranz beim Stanzen von ±0,3 mm.

Vorteile des Laserschneidens:

• Keine Werkzeuginvestition erforderlich – Sofortiges Schneiden direkt aus CAD-Dateien
• Designflexibilität – Änderungen verursachen keine Kosten; einfach das digitale Programm aktualisieren
• Überlegene Präzision – Toleranz von ±0,1 mm im Vergleich zur typischen Toleranz beim Stanzen von ±0,3 mm
• Komplexe Konturen – Komplexe Formen, für die teure fortschreitende Stanzwerkzeuge erforderlich wären

Hotean weist darauf hin, dass ein Produktionslauf von 500 Stück Klimaanlagenhalterungen bemerkenswerte Ergebnisse zeigte: Die lasergeschnittenen Halterungen wiesen zu 100 % eine passgenaue Montage ohne Nacharbeit auf, während bei den gestanzten Halterungen 65 Exemplare (13 % Ausfallrate) manuell nachbearbeitet werden mussten.

Wann das Stanzen immer noch überlegen ist:

• Volumen über 3.000–5.000 Einheiten – Die Kosten pro Teil sprechen für das Stanzen
• anforderungen an die 3D-Formgebung – Laserschneiden erzeugt nur flache Teile; eine Blechpresse führt Biegungen, Tiefungen und Umformungen durch
• Einschränkungen hinsichtlich der Materialdicke – Das Laserschneiden wird bei Dicken über 6–10 mm langsam und teuer
• Anforderungen an die Zykluszeit – Beim Stanzen werden Teile in Bruchteilen einer Sekunde hergestellt; beim Laserschneiden dauert die Fertigung pro Teil mehrere Minuten

Die zentrale Erkenntnis? Laserschneiden und Stanzen sind nicht immer Konkurrenten – vielmehr ergänzen sie sich häufig. Viele Hersteller nutzen das Laserschneiden für Prototypen und Kleinserien; nach Validierung der Konstruktion und bei ausreichendem Stückzahlvolumen wechseln sie dann zu Stanzwerkzeugen.

Wann alternative Verfahren sinnvoll sind

Gießen: Komplexe Formen, andere Eigenschaften

Metall-Pressformteile und -Gussteile lösen unterschiedliche Probleme. Beim Gießen wird geschmolzenes Metall in Formen gegossen, wodurch Teile mit komplexen inneren Geometrien, variierenden Wandstärken und Formen entstehen, die sich nicht aus flachem Blech herstellen lassen.

Wählen Sie Gießen, wenn:

• Teile erfordern innere Hohlräume oder komplexe 3D-Formen
• Die Wandstärke variiert innerhalb der Komponente erheblich
• Material-Eigenschaften wie Dämpfungsvermögen oder Wärmebeständigkeit sind wichtiger als das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
• Die Produktionsmengen rechtfertigen die Investition in Werkzeuge, erfordern jedoch nicht die Geschwindigkeit von Stanzprozessen

Gussteile weisen jedoch im Allgemeinen ein geringeres Festigkeits-zu-Gewicht-Verhältnis als gestanzte Teile auf, benötigen mehr Nachbearbeitungsschritte und weisen eine geringere dimensionsgenaue Konsistenz auf. Bei strukturellen Blechteilen liefert das Stanzen in der Regel eine überlegene Leistung.

Schmieden: Höhere Festigkeit, andere Anwendungen

Wenn absolute Festigkeit am wichtigsten ist, erzeugt das Schmieden Teile mit überlegenen mechanischen Eigenschaften. Bei diesem Verfahren wird Metall unter extremem Druck verformt, wodurch die Kornstruktur ausgerichtet und innere Hohlräume beseitigt werden – so entstehen Komponenten, die sowohl gestanzte als auch zerspanungsfertige Alternativen bei anspruchsvollen Anwendungen übertreffen.

Laut Gizmospring bieten Gießen und Schmieden langlebige Lösungen für Schwerindustrien wie die Automobilindustrie – doch jedes Verfahren erfüllt dabei unterschiedliche Zwecke. Die Schmiede zeichnet sich besonders aus bei:

• Sicherheitskritischen Komponenten mit höchsten Festigkeitsanforderungen (Kurbelwellen, Pleuelstangen)
• Teilen, die hohen zyklischen Spannungen ausgesetzt sind
• Anwendungen, bei denen die Folgen eines Versagens gravierend sind

Der Nachteil? Die Schmiede ist teurer als das Stanzen, erfordert andere Maschinen und Fachkenntnisse und erzeugt Teile mit geringerer Maßgenauigkeit, die in der Regel einer nachträglichen Zerspanung bedürfen. Für die meisten Blechteil-Anwendungen bietet das Stanzen bei niedrigeren Kosten ausreichende Festigkeit.

Hybride Fertigungsansätze

Das wissen erfahrene Hersteller: Die Wahl zwischen Fertigungsverfahren ist nicht immer eine Entweder-oder-Entscheidung. Hybride Ansätze liefern oft die besten Ergebnisse, indem sie die Stärken einzelner Verfahren kombinieren.

Häufige hybride Strategien:

• Laserstrahlschneiden + Stanzen – Laserzugeschnittene Blechzuschnitte werden in Umformwerkzeuge für Biege- und Tiefziehoperationen eingelegt
• Stanzen + Zerspanen – Gestanzte Basisbauteile mit zerspanten Merkmalen dort, wo die geforderten Toleranzen dies erfordern
• Stanzen + Schweißen – Mehrere gestanzte Teile werden zu Baugruppen verbunden, die größer oder komplexer sind, als es mit einer Einzelteil-Stanzung möglich wäre

Das gewählte Blechverfahren sollte genau auf Ihre spezifische Kombination aus Losgröße, Geometrie, Toleranzen und Budgetanforderungen abgestimmt sein – und nicht Ihr Design in einen vorgegebenen Fertigungsansatz zwängen.

Verfahrensvergleich: Die richtige Wahl treffen

Faktor	Stempel	CNC-Bearbeitung	Laserschneiden	Besetzung	Schmieden
Ideale Auflage	5.000+ Einheiten	1–500 Einheiten	1–3.000 Einheiten	500–50.000 Einheiten	100–10.000 Einheiten
Werkzeuginvestition	$10,000-$50,000+	Minimal (Befestigungselemente)	Keine	$5,000-$30,000	$10,000-$100,000+
Lieferzeit (erstes Teil)	4-8 Wochen	Tage	Stunden bis Tage	4–12 Wochen	6–16 Wochen
Typische Toleranz	±0,1-0,3 mm	±0,01–0,05 mm	±0,1 mm	±0,5-1,0 mm	±0,5–2,0 mm
Kosten pro Teil bei Stückzahl	Tiefster Punkt	Höchste	- Einigermaßen	- Einigermaßen	Hoch
Teilgeometrie	Aus Blech hergestellte Formen	Jede 3D-Form	Nur flache Profile	Komplexe 3D-Formen	Einfach bis mittelgradig dreidimensional
Konstruktionsänderungen	Teuer (neue Werkzeuge)	Einfach (neu programmierbar)	Kostenlos (Dateiaktualisierung)	Teuer (neue Form)	Sehr teuer
Beste Anwendungen	Halterungen, Platten, Gehäuse, Klemmen	Prototypen, komplexe Teile, geringe Stückzahlen	Prototypen, flache Teile, vielfältige Designs	Gehäuse, Motorblöcke, komplexe Innenteile	Kurbelwellen, Zahnräder, hochbelastete Komponenten

Wesentliche Entscheidungsfaktoren, die zu berücksichtigen sind:

• Produktionsvolumen – Unter 1.000 Einheiten sollte auf die Investition in Stanzwerkzeuge verzichtet werden. Ab 10.000 Einheiten wird die Wirtschaftlichkeit des Stanzens überzeugend.
• Teilgeometrie – Wenn Ihr Design aus Blech ausgeht und Biegen, Tiefziehen oder Umformen erfordert, ist das Stanzen speziell für diese Aufgabe konzipiert.
• Zeitliche Dringlichkeit – Benötigen Sie Teile innerhalb weniger Tage? Dann kommen Laserschneiden oder Zerspanung infrage. Können Sie 4–8 Wochen warten? Dann bietet die Anfertigung von Stanzwerkzeugen langfristigen Mehrwert.
• Stabilität des Designs – Häufige Änderungen sprechen für flexible Fertigungsverfahren; stabile Designs rechtfertigen hingegen die Investition in Werkzeuge.
• Toleranzanforderungen – Für kritische Maße mit einer Toleranz unter ±0,1 mm kommen möglicherweise Zerspanung oder Feinblanken statt Standardstanzung zum Einsatz.

Der Metallpressprozess überzeugt dort, wo er eingesetzt wird, für den er konzipiert wurde: bei der Serienfertigung von Blechteilen mit gleichbleibender Qualität und kosteneffizienter Skalierung. Das Zwängen von Stanzanwendungen in Bereiche, die besser mit anderen Verfahren bearbeitet werden, verursacht unnötige Kosten und führt zu zusätzlichen Qualitätsproblemen.

Das Verständnis dieser Kompromisse ermöglicht es Ihnen, fundierte Fertigungsentscheidungen zu treffen – und effektiv mit Lieferanten zusammenzuarbeiten, die Sie bei der Auswahl des optimalen Ansatzes für Ihre spezifischen Anforderungen unterstützen können.

Auswahl des richtigen Stanzpartners für Ihr Projekt

Sie beherrschen die technischen Grundlagen – Verfahren, Werkstoffe, Maschinen und Qualitätskontrolle. Doch hier ist eine Wahrheit, die viele Ingenieure überrascht: Der Erfolg Ihres Stanzprojekts hängt genauso stark von Ihrem Fertigungspartner ab wie von Ihrem Konstruktionsentwurf. Die Wahl eines falschen Lieferanten führt zu verpassten Terminen, Qualitätsmängeln und kostspieligen Neukonstruktionen. Die Wahl des richtigen Partners hingegen verwandelt Ihr Projekt von stressbeladen in nahtlos.

Ob Sie maßgeschneiderte Metallstanzdienstleistungen für den Markteintritt eines neuen Produkts benötigen oder Präzisionsstanzteile für kritische Automobilkomponenten – der Bewertungsprozess folgt stets vorhersehbaren Mustern. Wir gehen gemeinsam die Kriterien durch, anhand derer sich herausragende Metallstanzdienstleistungen von solchen unterscheiden, die Sie in letzter Minute in Bedrängnis bringen.

Bewertung der Lieferantenfähigkeiten

Nicht alle Stanzpartner sind gleichwertig. Bevor Sie Angebote anfordern, müssen Sie verstehen, welche Fähigkeiten tatsächlich für Ihre spezifischen Anforderungen entscheidend sind.

Zertifizierungen, die das Engagement für Qualität signalisieren

Branchenzertifizierungen dienen als Kurzform für Qualitätsmanagementsysteme und Prozessreife. Laut dem Herstellerauswahl-Leitfaden von Die-Matic bietet die Sicherstellung, dass Lieferanten über relevante Zertifizierungen verfügen – ISO 9001 und IATF 16949 sind hierfür gute Ausgangspunkte – eine grundlegende Gewähr für etablierte Qualitätskontrollprozesse.

Was bedeuten diese Zertifizierungen konkret?

• ISO 9001 – Grundlegende Anforderungen an ein Qualitätsmanagementsystem, die branchenübergreifend gelten
• IATF 16949 – Automobilindustrie-spezifische Qualitätsstandards, die von führenden OEMs weltweit gefordert werden. Wenn Sie im Bereich der Blechumformung tätig sind, ist diese Zertifizierung keine Option – sie ist zwingend erforderlich.
• AS9100 – Anforderungen an das Qualitätsmanagementsystem für die Luft- und Raumfahrtindustrie für Zulieferer, die den Luftfahrt- und Verteidigungsmarkt bedienen
• ISO 14001 – Zertifizierung nach einem Umweltmanagementsystem, die zunehmend wichtiger wird für nachhaltigkeitsorientierte Programme

Über Zertifizierungen hinaus legt Die-Matic besonderen Wert auf die Bewertung solider Lösungen für Inspektion und Prüfung, Konsistenz bei Großserien sowie leistungsfähige Rückverfolgbarkeitssysteme. Ein Blechumformdienstleister ohne robuste Qualitätsinfrastruktur wird letztlich Probleme in Ihre Fertigungslinie einbringen.

Konstruktion und technische Kompetenzen

Die besten Lieferanten betreiben nicht einfach nur Pressen – sie lösen Probleme bereits vor Beginn der Serienfertigung. Achten Sie auf Partner, die Folgendes anbieten:

• CAE-Simulation – Rechnerunterstützte Konstruktion (CAE), die Umformprobleme, Rückfederung und Materialfluss bereits vor der Stahlbearbeitung vorhersagt. Diese Kompetenz verhindert kostspielige Werkzeugkorrekturen.
• Schnelles Prototyping – Gemäß Simulationen für Stempel , kann die Simulation in der Prototypenphase bis hin zum Serienfertigungsprozess vorverlegt werden, wodurch im weiteren Verlauf des Projektzeitplans noch mehr Zeit eingespart wird.
• Gestaltbarkeitsprüfung (DFM) – Erfahrene Ingenieure, die Ihr Design hinsichtlich der Stanzeffizienz optimieren können
• Interne Werkzeugkapazitäten – Kontrolle über Konstruktion, Fertigung und Wartung der Werkzeuge

Für Automobil-Metallstanzprojekte, bei denen sowohl Geschwindigkeit als auch Präzision gefordert sind, zeigen Lieferanten wie Shaoyi wie diese Kompetenzen zusammenwirken – mit IATF-16949-Zertifizierung sowie fortschrittlicher CAE-Simulation, schnellem Prototyping innerhalb von nur fünf Tagen und Hochvolumen-Metallstanzung mit einer Erstfreigabequote von 93 %.

Produktionsflexibilität und Kapazität

Ihre Mengenanforderungen heute können sich stark von Ihren zukünftigen Anforderungen unterscheiden. Die Leitlinien von Die-Matic betonen, dass Sie bei geplanten Änderungen der Teilemenge – sei es nach oben oder unten – einen Metallstanzpartner benötigen, der flexibel genug ist, um sich entsprechend anzupassen.

Bewerten Sie potenzielle Lieferanten anhand folgender Kriterien:

• Bandbreite der verfügbaren Pressentonnen (von kleiner Präzisionsarbeit bis hin zu schwerer Umformung)
• Fähigkeit, von Prototypenmengen bis hin zur Hochvolumenfertigung zu skalieren
• Möglichkeiten für Sekundäroperationen (Schweißen, Beschichten, Montage), die die Komplexität der Lieferkette reduzieren
• Geografische Präsenz – lokale Hersteller oder solche mit strategisch platzierten Fertigungsstätten ermöglichen kürzere Durchlaufzeiten und geringere Versandkosten

Konstruktionsoptimierung für den Erfolg beim Stanzen

Selbst der beste Zulieferer kann grundsätzlich fehlerhafte Konstruktionen nicht kompensieren. Die frühzeitige Anwendung von Konstruktionsrichtlinien für die Fertigung (DFM) spart Kosten, verbessert die Qualität und beschleunigt Ihren Zeitplan.

Laut dem DFM-Leitfaden von Die-Matic wird 70 Prozent der Produktkosten bereits in der Entwicklungsphase festgelegt – doch Konstruktionsänderungen während der Fertigung können die Kosten in die Höhe treiben und die Rentabilität erheblich beeinträchtigen. Es ist deutlich kosteneffizienter, von Anfang an ganzheitlich zu konstruieren.

Wichtige DFM-Richtlinien für gestanzte Teile

Funktion	DFM-Empfehlung	Warum es wichtig ist
Bohrdurchmesser	≥ Materialstärke	Verhindert das Brechen von Stanzstiften und gewährleistet saubere Schnitte
Loch-zu-Loch-Abstand	≥ 2× Materialdicke	Verhindert Materialwölbung zwischen Merkmalen
Bohrabstand zur Kante	≥ 2× Materialdicke	Hält strukturelle Integrität aufrecht
Loch in der Nähe einer Biegung	≥ 1,5 × Materialdicke + Biegeradius	Verhindert Verzerrung während der Umformung
Minimale Stegbreite	≥ 2,5× Materialdicke	Gewährleistet eine ordnungsgemäße Umformung ohne Rissbildung
Innenbogenradius	≥ Materialstärke	Verhindert Rissbildung an den Biegekanten
Biegehöhe	≥ 2,5 × Materialdicke + Biegeradius	Ermöglicht den Werkzeugeingriff für eine genaue Umformung
Eckradius (Rohlinge)	≥ 0,5 × Materialdicke	Verringert die Spannungskonzentration und den Werkzeugverschleiß
Prägetiefe	≤ 3 × Materialdicke	Verhindert Ausdünnung und Bruch

Die-Matic weist darauf hin, dass Ingenieure die Komplexität des Bauteils und die geforderten Toleranzen bewerten, um sicherzustellen, dass ihre Maschinen das Bauteil effizient stanzen und sekundäre Bearbeitungsschritte möglichst vermeiden können. Eine enge Zusammenarbeit mit Ihrem Partner für maßgeschneiderte Metallstanzen bereits in der Konstruktionsphase stellt sicher, dass Sie fertige Bauteile erhalten, die Ihre Erwartungen kostengünstig erfüllen.

Vom Prototyp bis zur Serienproduktion

Die Reise vom Konzept bis zur Serienfertigung umfasst kritische Schnittstellen, an denen sich häufig Probleme zeigen. Eine gezielte Strukturierung dieses Prozesses verhindert kostspielige Überraschungen.

Prototyping-Phase

Laut StampingSimulation bleibt die Prototypenfertigung aus Blech für jedes Fertigungsprojekt unverzichtbar, da das geformte Blechbauteil stets aus echtem Blechmaterial hergestellt werden muss – ein 3D-Druck ist hier nicht möglich. Alle Herausforderungen der Metallumformung treten bereits auf der Prototypenstufe in gleicher Weise auf.

Genau deshalb ist Simulation so wichtig. StampingSimulation betont, dass Simulation bei weitem effizienter ist – sowohl hinsichtlich Kosten als auch Zeit – als Versuch-und-Irrtum-Methoden. Die Simulation des Umformprozesses vor der Herstellung des Prototyps verhindert Risse, Falten und starke Rückfederung, die Ihren Zeitplan gefährden könnten.

Achten Sie auf Lieferanten, die Folgendes anbieten:

• Schnelle Prototyp-Herstellung (Tage statt Wochen)
• Simulation-bewährte Konstruktionen vor physischen Erstversuchen
• Kollaboratives Feedback zur Konstruktionsoptimierung

Lieferantenqualifizierungs-Checkliste

Bevor Sie sich auf einen Partner für maßgeschneiderte Metall-Stanzdienstleistungen festlegen, prüfen Sie diese entscheidenden Faktoren:

• Qualitätshistorie – Fordern Sie messbare Daten und Ausschussquoten von aktuellen Kunden an
• Finanzielle Stabilität – Wie viele Jahre besteht das Unternehmen bereits? Wie lange sind die Führungskräfte im Unternehmen tätig, und wie hoch ist die Fluktuation?
• Kundenbeziehungen – Seit wie vielen Jahren arbeiten bestehende Kunden bereits mit dem Unternehmen zusammen?
• Kommunikationsreaktionsfähigkeit – Die-Matic betont, dass eine einfache Kommunikation entscheidend ist: Sie benötigen einen Partner, der reaktionsschnell, erreichbar und einfach in der Zusammenarbeit ist
• Tiefe der technischen Unterstützung – Können sie Konstruktionen optimieren, Probleme zügig lösen und Projekte termingerecht abschließen?

Rote Flaggen, die vermieden werden sollten

Die Auswahlhilfe für Hersteller von Die-Matic nennt folgende Warnsignale:

• Inkonsistente Qualität oder Fehlen dokumentierter Qualitätsmanagementsysteme
• Schlechte Kommunikation oder unzureichende Reaktionsfähigkeit der Ansprechpartner
• Unfähigkeit, Kundenreferenzen oder Qualitätskennzahlen vorzulegen
• Fehlende relevante Branchenzertifizierungen
• Keine technische Unterstützung oder DFM-Kapazitäten (Design for Manufacturability)

Die Auswahl des richtigen Fertigungspartners beruht nicht allein auf Preis oder technischen Fähigkeiten – vielmehr geht es um eine langfristige Partnerschaft und strategische Ausrichtung. Eine falsche Entscheidung führt zu Verzögerungen, kostspieligen Nacharbeiten und Produktausfällen. Der richtige Partner gewährleistet stets Qualität, innovative Lösungen und zuverlässigen Service.

Die Industrie für präzise Metallstanzteile bietet unzählige Lieferantenoptionen – doch der hier dargestellte Bewertungsprozess hilft Ihnen dabei, Partner zu identifizieren, die sowohl Ihre unmittelbaren Projektziele als auch Ihren langfristigen Fertigungserfolg unterstützen können. Nehmen Sie sich Zeit, um die Fähigkeiten gründlich zu bewerten, Konstruktionen auf ihre Fertigbarkeit hin zu optimieren und Beziehungen zu Lieferanten aufzubauen, die technische Exzellenz und eine reaktionsfähige Zusammenarbeit unter Beweis stellen. Ihre Stanzprojekte werden reibungsloser ablaufen, kostengünstiger sein und die Qualität liefern, die Ihre Kunden erwarten.

Häufig gestellte Fragen zum Fertigungsverfahren Stanztechnik

1. Was ist der Stanzprozess in der Fertigung?

Metallstanzung ist ein Fertigungsverfahren, bei dem flache Metallbleche mithilfe kontrollierter Kraft und spezieller Werkzeuge in präzise geformte Komponenten umgewandelt werden. Eine Stanzpresse führt einen gehärteten Stempel in das Metallblech ein, um Vorgänge wie Ausschneiden, Stanzen, Biegen, Tiefziehen, Prägeprägen, Abkanten und Münzprägen durchzuführen. Der Prozess umfasst sieben wesentliche Schritte: Materialauswahl und -vorbereitung, Werkzeugkonstruktion und -entwicklung, Einrichtung und Kalibrierung der Presse, Zuführung und Positionierung des Materials, der Stanzhub, die Teileauswurf- und Handhabung sowie die Qualitätsprüfung. Dieses Verfahren dominiert die Serienfertigung in hohen Stückzahlen in den Branchen Automobilbau, Luft- und Raumfahrt, Elektronik und Haushaltsgeräte aufgrund seiner Geschwindigkeit, Konsistenz und Kostenwirksamkeit im Großmaßstab.

2. Welche sind die 7 Schritte des Stanzverfahrens?

Die sieben Schritte des Metallstanzverfahrens umfassen: (1) Materialauswahl und -vorbereitung – Bewertung der mechanischen Eigenschaften sowie Vorbereitung der Coils durch Schneiden, Nivellieren und Reinigen; (2) Werkzeugkonstruktion und -entwicklung – Erstellung von Streifenlayouts, Berechnung der Kräfte und Durchführung von CAE-Simulationen; (3) Presseneinrichtung und Kalibrierung – Abstimmung des Werkzeugs auf die Presse, Einstellung der Schließhöhe und Programmierung der Hubparameter; (4) Zuführung und Positionierung – automatisierte Materialzufuhr mit präziser Ausrichtung mithilfe von Servozuführern und Führungsbolzen; (5) Der Stanzhub – der Pressenzyklus, in dem Schneid-, Umform- oder Tiefziehoperationen erfolgen; (6) Teileauswurf und Handhabung – Entfernung der fertigen Teile mittels Auswerferplatten und Auswerfern; (7) Qualitätsprüfung – dimensionsbezogene Messung, Oberflächenbewertung und Verifikation mittels statistischer Prozesskontrolle.

3. Unter welchen Prozess fällt das Stanzen?

Tiefziehen gehört zu den Fertigungsverfahren der Blechumformung. Auch als Pressen bekannt, umfasst es das Einlegen flacher Blechplatten – entweder als Zuschnitte oder in Coil-Form – in eine Stanzpresse, wo durch Werkzeug und Matrize das Metall in neue Formen gebracht wird. Das Verfahren umfasst mehrere metallumformende Techniken wie Schneiden, Stanzen, Biegen, Durchstechen, Prägeprägen, Münzprägen und Tiefziehen. Tiefziehen wird als Kaltumformverfahren klassifiziert, da es üblicherweise bei Raumtemperatur erfolgt und sich damit von Warmumformverfahren wie dem Schmieden unterscheidet. Es gehört zur breiteren Kategorie der Metallverarbeitung neben Verfahren wie Zerspanung, Gießen und Schweißen.

4. Was ist der Unterschied zwischen progressivem, transfer- und kombiniertem Matrizenstanzverfahren?

Beim Stufenstanzverfahren wird ein kontinuierliches Metallband verwendet, das durch mehrere Stationen innerhalb eines einzigen Werkzeugs läuft, wobei jede Station gleichzeitig unterschiedliche Bearbeitungsschritte ausführt – ideal für die Serienfertigung kleiner bis mittelgroßer, komplexer Teile. Beim Transferschneidverfahren wird das Werkstück frühzeitig getrennt und mittels mechanischer Greifer von Station zu Station bewegt, was es für größere Komponenten und Tiefziehoperationen geeignet macht. Beim Kombinationsstanzverfahren werden mehrere Schneidvorgänge in einem einzigen Hub ausgeführt und erzeugen flache Teile wie Scheiben mit außergewöhnlicher Ebenheit bei niedrigeren Werkzeugkosten als beim Stufenstanzverfahren. Die Wahl hängt von der Bauteilgröße, -komplexität, der Produktionsmenge sowie davon ab, ob neben dem Schneiden auch Umformvorgänge erforderlich sind.

5. Wie wählen Sie das richtige Material für das Blechstanzen aus?

Die Werkstoffauswahl für das Metallstanzen hängt von einem Ausgleich zwischen Umformbarkeit, Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Kosten ab. Kohlenstoffstahl und verzinkter Stahl bieten kostengünstige Lösungen für Strukturteile mit Zugfestigkeiten über 375 MPa. Edelstahl (Sorten 304, 409, 430) bietet Korrosionsbeständigkeit, erfordert jedoch besondere Aufmerksamkeit hinsichtlich der Verfestigung während der Umformung. Aluminium bietet Gewichtsvorteile, weist aber stärkeren Federrücklauf und eine höhere Oberflächensensitivität auf. Kupfer und Messing zeichnen sich aufgrund ihrer hohen elektrischen Leitfähigkeit besonders für elektrische Anwendungen aus. Zu bewertende Schlüsseleigenschaften umfassen die Duktilität (Dehnung vor Rissbildung), die Streckgrenze, die Verfestigungsrate und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit. Ihre Anwendungsanforderungen – ob gewichtskritisch, korrosionsbeständig oder kostenorientiert – bestimmen letztlich die optimale Wahl.