Was ist Stempeln? - Arten, Betrieb und Anwendung

Was ist Stempeln?

Stanzen oder Pressen ist ein Herstellungsverfahren, das verwendet wird, um flache Metallbleche in endgültige Formen umzuwandeln. Bei diesem Verfahren wird ein flaches Metallblech, entweder in Form eines Rohlings oder in Form einer Spule, in eine Stanzpresse gelegt, wo ein Werkzeug und eine Matrizenoberfläche das Metall in eine endgültige Form bringen.

Das Stanzen umfasst eine Vielzahl von Fertigungsverfahren zur Blechumformung, z. B. Stanzen mit einer Maschinenpresse oder Stanzpresse, Stanzen, Prägen, Biegen, Bördeln und Prägen.

Dies kann ein einstufiger Prozess sein, bei dem jeder Hub der Presse die gewünschte Form auf dem Blechteil erzeugt, oder es könnte durch eine Reihe von Schritten erfolgen. Das Verfahren wird in der Regel auf Blechen durchgeführt, kann aber auch auf anderen Materialien wie Styropor angewendet werden.

Folgeverbundmatrizen werden üblicherweise von einem Stahlcoil, einer Coilspule zum Abwickeln des Coils, einer Richtmaschine zugeführt, um das Coil zu nivellieren, und dann in eine Zuführeinrichtung, die das Material in die Presse vorschiebt und mit einer vorbestimmten Zufuhrlänge stanzt. Je nach Teilekomplexität kann die Anzahl der Stationen im Werkzeug festgelegt werden.

Das Stanzen erfolgt in der Regel auf kalten Blechen. Siehe Schmieden für Warmumformvorgänge.

Eine kurze Geschichte

Es wird angenommen, dass die ersten Münzen aus dem 7. Jahrhundert v. Chr. stammen. Wurden von den Lydiern in der heutigen Türkei geprägt. Das Münzhämmern blieb bis 1550 die wichtigste Methode der Münzherstellung. Marx Schwab in Deutschland entwickelte ein neues Prägeverfahren, bei dem bis zu 12 Männer ein großes Rad drehten, um Metall zu Münzen zu pressen. Der Stanzprozess wurde in den 1880er Jahren weiter innoviert.

Stanzteile wurden in den 1880er Jahren für die Massenproduktion von Fahrrädern verwendet. Stanzen ersetzte Gesenkschmieden und maschinelle Bearbeitung, was zu stark reduzierten Kosten führte. Sie waren zwar nicht so stark wie gesenkgeschmiedete Teile, aber von ausreichender Qualität.

1890 wurden gestanzte Fahrradteile aus Deutschland in die USA importiert. US-Unternehmen begannen daraufhin, Stanzmaschinen von US-Werkzeugmaschinenherstellern nach Maß fertigen zu lassen. Durch Forschung und Entwicklung war Western Wheel in der Lage, die meisten Fahrradteile zu stanzen.

Mehrere Automobilhersteller haben das Stanzen von Teilen übernommen. Henry Ford widersetzte sich den Empfehlungen seiner Ingenieure, Stanzteile zu verwenden, aber als sein Unternehmen die Nachfrage mit Gesenkschmieden nicht befriedigen konnte, war Ford gezwungen, Stanzteile zu verwenden.

In der Geschichte des Metallstanzens, -schmiedens und -tiefziehens sind Pressen aller Art das Rückgrat der Metallherstellung. Die Prozesse werden weiter verbessert, indem mehr Metall in einem Pressenhub bewegt wird. Pressen und vernetzte Automatisierungsgeräte erhöhen die Produktionsraten, senken die Arbeitskosten und bieten mehr Sicherheit für die Arbeiter.

In der heutigen Metallstanzumgebung können Steuerungen wie I-PRESS mit Connected Enterprise den Verlauf aufzeichnen, Berichte senden oder die I-PRESS- und Automatisierungssteuerung kann von entfernten oder mobilen Geräten aus angezeigt werden. Ein neuer Trend beim Sammeln von Informationen über die heutige Produktion historischer Daten.

Arten der Metallprägung

Es gibt drei Haupttypen von Metallstanztechniken:Progressiv, Vier-Schiebe- und Tiefziehen.

1. Folgeverbundstanzen

Folgeverbundstanzen verfügt über eine Reihe von Stationen, jede mit einer einzigartigen Funktion.

Zunächst wird Bandmetall durch eine Folgeverbundstanzpresse geführt. Das Band rollt stetig von einem Coil ab und in die Gesenkpresse, wo jede Station im Werkzeug dann einen anderen Schnitt, eine andere Stanzung oder Biegung durchführt. Die Aktionen jeder nachfolgenden Station ergänzen die Arbeit der vorherigen Stationen, was zu einem abgeschlossenen Teil führt.

Ein Hersteller muss möglicherweise wiederholt das Werkzeug an einer einzelnen Presse wechseln oder eine Reihe von Pressen belegen, von denen jede eine für ein fertiges Teil erforderliche Aktion ausführt. Selbst bei Verwendung mehrerer Pressen waren häufig sekundäre Bearbeitungsdienste erforderlich, um das Teil wirklich fertigzustellen. Aus diesem Grund ist Folgeverbundstanzen die ideale Lösung für Metallteile mit komplexer Geometrie, um folgende Anforderungen zu erfüllen:

• Schnellere Abwicklung
• Niedrigere Arbeitskosten
• Kürzere Auflagenhöhe
• Höhere Wiederholbarkeit

2. Vierfach-Prägung

Fourslide oder Multi-Slide beinhaltet eine horizontale Ausrichtung und vier verschiedene Slides; Mit anderen Worten, vier Werkzeuge werden gleichzeitig verwendet, um das Werkstück zu formen. Dieser Prozess ermöglicht komplizierte Schnitte und komplexe Biegungen, um selbst die komplexesten Teile zu entwickeln.

Das Metallstanzen mit vier Gleitern kann mehrere Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Pressstanzen bieten, die es zu einer idealen Wahl für viele Anwendungen machen. Einige dieser Vorteile sind:

• Vielseitigkeit für komplexere Teile
• Mehr Flexibilität für Designänderungen

Wie der Name schon sagt, hat ein Vierschlitten vier Schlitten, was bedeutet, dass bis zu vier verschiedene Werkzeuge, eines pro Schlitten, verwendet werden können, um mehrere Biegungen gleichzeitig zu erreichen. Wenn das Material in einen Vierfachschlitten eingeführt wird, wird es in schneller Folge von jeder Welle gebogen, die mit einem Werkzeug ausgestattet ist.

3. Tiefziehprägung

Beim Tiefziehen wird eine Blechplatine über einen Stempel in die Matrize gezogen und in eine Form gebracht. Als „Tiefziehen“ wird das Verfahren bezeichnet, wenn die Tiefe des Ziehteils seinen Durchmesser übersteigt.

Diese Art der Umformung ist ideal für die Herstellung von Bauteilen, die mehrere Durchmesserserien benötigen, und ist eine kostengünstige Alternative zu Drehprozessen, die normalerweise mehr Rohmaterial verbrauchen. Übliche Anwendungen und Produkte, die durch Tiefziehen hergestellt werden, umfassen:

• Automobilkomponenten
• Flugzeugteile
• Elektronische Relais
• Utensilien und Kochgeschirr

Stanzen in kleinen Auflagen

Metallstanzen in Kleinserie erfordert nur minimale Werkzeugkosten im Voraus und kann eine ideale Lösung für Prototypen oder kleine Projekte sein. Nachdem der Rohling erstellt wurde, verwenden die Hersteller eine Kombination aus kundenspezifischen Werkzeugkomponenten und Matrizeneinsätzen, um das Teil zu biegen, zu stanzen oder zu bohren.

Die kundenspezifischen Umformvorgänge und die kleinere Auflagengröße können zu einem höheren Stückpreis führen, aber der Wegfall von Werkzeugkosten kann kurzfristige Auflagen für viele Projekte kosteneffizienter machen, insbesondere für solche, die eine schnelle Abwicklung erfordern.

Stempelvorgang

Beim Stanzen, auch Pressen genannt, wird flaches Blech entweder in Spulen- oder Rohlingsform in eine Stanzpresse eingelegt. In der Presse bringen ein Werkzeug und eine Matrizenoberfläche das Metall in die gewünschte Form. Stanzen, Stanzen, Biegen, Prägen, Prägen und Bördeln sind alle Stanztechniken, die verwendet werden, um das Metall zu formen.

• Biegen – das Material wird entlang einer geraden Linie verformt oder gebogen.
• Bördeln – das Material wird entlang einer gekrümmten Linie gebogen.
• Prägung – das Material wird in eine flache Vertiefung gedehnt. Wird hauptsächlich zum Hinzufügen von dekorativen Mustern verwendet. Siehe auch Repoussé und Jagen.
• Leerzeichen – ein Stück wird aus einem Bogen des Materials ausgeschnitten, normalerweise um einen Rohling für die weitere Verarbeitung herzustellen.
• Prägung – ein Muster in das Material gestaucht oder gequetscht wird. Wird traditionell zur Herstellung von Münzen verwendet.
• Zeichnung – Die Oberfläche eines Rohlings wird durch kontrollierten Materialfluss in eine andere Form gedehnt. Siehe auch Tiefziehen.
• Dehnung – Die Oberfläche eines Rohlings wird durch Spannung vergrößert, ohne dass sich die Kante des Rohlings nach innen bewegt. Wird häufig zur Herstellung glatter Karosserieteile verwendet.
• Bügeln – Das Material wird entlang einer senkrechten Wand gequetscht und in der Dicke reduziert. Verwendet für Getränkedosen und Patronenhülsen.
• Reduzieren/Einschnüren – Wird verwendet, um den Durchmesser des offenen Endes eines Gefäßes oder Rohrs allmählich zu verringern.
• Curling – Material zu einem Rohrprofil verformen. Türscharniere sind ein gängiges Beispiel.
• Säumen – Falten Sie eine Kante auf sich selbst, um die Dicke zu erhöhen. Die Kanten von Autotüren sind in der Regel gesäumt.

Lochen und Schneiden kann auch in Stanzpressen durchgeführt werden. Progressives Stanzen ist eine Kombination der oben genannten Methoden, die mit einer Reihe von Matrizen in einer Reihe durchgeführt wird, durch die ein Materialstreifen Schritt für Schritt geführt wird.

Vorteile des Metallprägens

Wenn Sie ein Metallteil, eine Komponente oder ein Produkt erstellen müssen, bietet eine Partnerschaft mit einem Unternehmen, das die Dienstleistungen von Metallstanzmaschinen anbietet, viele Vorteile.

1. Präzision

Wenn Ihr Produkt mit hoher Genauigkeit geschnitten werden muss, verfügt ein Stanzunternehmen über die Werkzeuge und Prozesse dafür. Das Schneiden einer Form mit solch einer Präzision kann sehr kostspielig sein und es kann verlockend sein, die Kosten zu senken, indem man in diesem Produktionsbereich fehlt. Ein Stanzunternehmen ermöglicht ein qualitativ hochwertigeres Produkt zu einem geringeren Preis.

2. Konsistenz

Einige Unternehmen würden Ihnen sagen, dass eine gleichbleibende Präzision nur garantiert wird, wenn Sie Stücke einzeln schneiden, aber die meisten führenden Metallunternehmen stimmen zu, dass dies nicht stimmt.

Konsistenz in der Massenproduktion kann durch sorgfältige Kontrolle des gesamten Prozesses erreicht werden, beginnend mit präzisem, computergestütztem Design (CAD), geeigneter Werkzeugausstattung, professionell betriebenen Metallstanzmaschinen sowie Qualitätskontrolle, um jedes Stück oder Teil zu inspizieren und Einheitlichkeit sicherzustellen in Produkten.

3. Massenproduktion

Dieser spricht für sich. Benötigen Sie eine große Anzahl hochwertiger Produkte? Beauftragen Sie ein Unternehmen, das über die Maschinen und Werkzeuge verfügt, um Ihr Projekt schnell und effizient zu verwalten.

4. Arbeitsbereich

Wenn Sie Ihr Stanzen an ein Unternehmen außerhalb Ihres eigenen auslagern, müssen Sie keine Zeit und keinen Platz an Ihrem eigenen Geschäftssitz aufwenden, um diese Produkte herzustellen.

Außerdem können Sie sich auf die anderen Aspekte Ihres Unternehmens konzentrieren und sich nicht mit den Feinheiten der Produktion verzetteln.

Anwendung von Metallprägung

Metallstanzen kann aufgrund ihrer einzigartigen Metallbearbeitungsqualitäten für eine Reihe von Anwendungen in einer Vielzahl von Branchen auf eine Vielzahl von Materialien angewendet werden. Das Metallstanzen kann aufgrund ihrer anwendungsspezifischen Vorteile das Formen und Verarbeiten von unedlen Metallen zu seltenen Legierungen erfordern.

Einige Branchen erfordern die elektrische oder thermische Leitfähigkeit von Berylliumkupfer in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Elektro- und der Verteidigungsindustrie oder die hochfeste Anwendung von Stahl und seinen vielen Legierungen für die Automobilindustrie.

Zu den Branchen, die Metallstanzunternehmen beschäftigen, gehören (sind aber nicht beschränkt auf):

• Automobil
• Industriemaschinen
• Unterhaltungselektronik
• Luft- und Raumfahrt
• Elektrisch
• Telekommunikation