Blechbearbeitung meistern: Schneiden, Biegen & fortgeschrittene Techniken

Blechbearbeitung ist eine wertvolle Prototyping- und Produktionsmethode für robuste Funktionsteile wie Platten, Halter und Gehäuse.

Anders als andere Fertigungsverfahren umfasst Blechbearbeitung tatsächlich viele verschiedene Prozesse, die das Blech auf unterschiedliche Weise manipulieren: Schneiden, Formen oder Verbinden verschiedener Blechstücke.

Dieser Leitfaden beleuchtet die wichtigsten Blechbearbeitungsprozesse und erklärt Funktionsweise und Anwendungsgebiete.

Was ist Blechbearbeitung?

Blechbearbeitung ist ein Satz von Fertigungsprozessen, um Blech in funktionale Teile zu verwandeln. Wir unterteilen in drei Kategorien: Schneiden, Umformen, Fügen.

Gängige Bleche: Stahl, Edelstahl, Aluminium, Zink, Kupfer – meist in Dicken von 0,006 bis 0,25 Zoll (0,015 bis 0,635 cm). Dünnere Bleche sind formbarer, dickere eignen sich für schwere Teile mit hoher Beanspruchung.

Für teilweise flache oder hohle Teile kann Blechbearbeitung eine kosteneffiziente Alternative zu Gießen und Zerspanen sein. Der Prozess ist schnell und erzeugt minimalen Materialverschnitt.

Breite Anwendung in Industrie- und Konsumgütern sowie Spezialbranchen wie Automotive, Luftfahrt, Energie, Robotik.

Blechbearbeitung: Schneiden

Eine der drei Hauptmethoden zur Blechmanipulation ist das Schneiden. Blechbearbeitung kann als subtraktives Fertigungsverfahren (wie CNC-Zerspanen) betrachtet werden, da brauchbare Teile durch reines Materialentfernen entstehen.

Hersteller schneiden Blech mit verschiedenen Maschinen, einige spezifisch für Blechbearbeitung.

Eine Schlüsselmethode ist Laserschneiden. Ein Laserschneider nutzt einen starken, durch Linse oder Spiegel fokussierten Laser. Präzise und energieeffizient für dünne bis mittlere Blechdicken, kann aber bei härtesten Materialien an Grenzen stoßen.

Ein weiteres Verfahren: Wasserstrahlschneiden. Hochdruck-Wasserstrahl (mit Schleifmittel) schneidet durch das Metall. Besonders nützlich für Bleche mit niedrigem Schmelzpunkt, da keine Wärme entsteht, die das Metall verformen könnte.

Dritte Option: Plasmaschneiden. Ein Plasmaschneider erzeugt einen elektrischen Kanal aus ionisiertem Gas – einen heißen Plasmastrahl, der selbst dicke Bleche leicht durchdringt. Weniger präzise als Laser oder Wasserstrahl, aber schnell, leistungsstark und mit geringen Rüstkosten.

Diese drei Schneidmaschinen eignen sich auch für andere Materialien, aber es gibt Techniken exklusiv für Blechbearbeitung.

Das Lochen (auch Piercen genannt) erzeugt präzise Löcher in Blech mit Stempel und Matrize. Das Blech wird zwischen die beiden Komponenten gelegt, der Stempel drückt sich durch das Blech zur Matrize. Die ausgestanzten Kreisstücke werden zu Schrott, können aber auch als neue Werkstücke dienen: Ausstanzen (Blanking).

Für viele Löcher kommt ähnliche Ausrüstung zum Perforieren des Blechs zum Einsatz.

Blechbearbeitung: Umformen

Eine weitere Hauptkategorie: Blechumformung – vielfältige Wege, Blech zu verändern und zu manipulieren, ohne hineinzuschneiden.

Hauptprozess: Biegen. Mit einer Abkantpresse (Biegemaschine) lassen sich Bleche in V-Formen, U-Formen und Profile bis 120° biegen. Dünnere Bleche lassen sich leichter biegen. Auch das Gegenteil ist möglich: Entkrümmen (Decambering) entfernt horizontale Krümmung von streifenförmigen Blechstücken.

Stanzen ist ein weiterer Umformprozess, auch als eigene Unterkategorie betrachtet. Hydraulische oder mechanische Stanzpresse mit Werkzeug und Matrize – ähnlich wie Lochen, aber Material muss nicht entfernt werden. Stanzen dient Aufgaben wie Runden, Ziehen, Prägen, Flanchen, Umsäumen.

Spinnen unterscheidet sich von anderen Umformtechniken: Eine Drehbank rotiert das Blech, während es gegen ein Werkzeug gepresst wird. Sieht aus wie CNC-Drehen oder Töpfern, nützlich für runde Blechteile: Kegel, Zylinder etc.

Seltenere Umformprozesse: Wuchten (Wheeling) für komplexe Kurven im Blech, und Walzen, bei dem Blech durch Walzenpaare geführt wird, um Dicke zu reduzieren (und/oder Dickengleichmäßigkeit zu erhöhen).

Manche Prozesse liegen zwischen Schneiden und Umformen. Beispiel: Expanden – mehrfache Schlitze ins Blech schneiden, dann wie Ziehharmonika aufziehen.

Blechbearbeitung: Fügen

Schneiden und Umformen sind zwei Wege der Blechformung. Ein dritter: Fügen – mit gängigen Verbindungselementen oder anderen Methoden.

Zwar nicht immer als Fertigungsprozess betrachtet, ist die Montage disparater Blechkomponenten mit Verbindungselementen (Schrauben, Bolzen, Nieten) ein wichtiger Teil des Gesamtprozesses. Andere Prozesse wie Lochen werden explizit für Nietenlöcher durchgeführt.

Blechkomponenten lassen sich auch durch Schweißen verbinden: Wärme schmilzt den Verbindungsbereich, das geschmolzene Metall der beiden Komponenten verschmilzt zur festen Verbindung. Gängige Bleche wie Edelstahl und Aluminium haben gute Schweißeignung, wobei verschiedene Metalle mit bestimmten Schweißverfahren (Lichtbogen, Elektronenstrahl, Widerstand etc.) besser schweißbar sind.

Die richtigen Blechbearbeitungsprozesse wählen

Wenn Sie Blechteile bereits designed haben, haben Sie wahrscheinlich eine gute Vorstellung der nötigen Fertigungsprozesse. Tatsächlich lassen CAD-Tools wie Autodesk Fusion 360 und Dassault Systèmes SolidWorks Features erstellen, die physischen Blechprozessen wie Biegen und Stanzen korrelieren.

Unabhängig von Ihrem Erfahrungsgrad: Die Blechexperten von 3ERP helfen Ihnen, Designs zu finalisieren und zwischen ähnlichen Prozessen wie Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden zu wählen.

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