Metallstanzen vs. Stanzen:Die wichtigsten Unterschiede erklärt

Metallstanzen vs. Prägen mögen als austauschbare Begriffe für das Formen von Blech erscheinen, aber die Wahrheit ist, dass jeder Prozess leicht unterschiedliche Anwendungsfälle anspricht. Das Stanzen umfasst mehrere Prozesse der Metallumformung, während sich das Stanzen ausschließlich auf die Herstellung von Löchern konzentriert. 

Wenn ein Ingenieur einem Maschinisten versehentlich den falschen Prozess empfiehlt, kann dies zu Materialverschwendung, längeren Durchlaufzeiten oder Budgetüberschreitungen führen, insbesondere in Umgebungen mit hohem Volumen. Dies macht die Wahl zu einer kritischen Entscheidung. 

In diesem Artikel erklären wir die Unterschiede zwischen Stanzen und Prägen und veranschaulichen, wann das jeweilige Verfahren sinnvoll ist. Sie erfahren mehr über die Funktionsprinzipien jedes Prozesses, die erforderlichen Materialien und Geräte sowie die damit verbundenen Kosten.

Was ist Stempeln?

Das Blechstanzen ist ein Kaltumformverfahren, bei dem flache Metallbleche durch den Einsatz von Hochdruckpressen in bestimmte Formen gebracht werden. Bei diesem Blechherstellungsprozess wird ein flaches Blech in eine Stanzpresse gelegt, wo ein Werkzeug und eine Matrizenoberfläche das Metall in die gewünschte Form bringen. Abhängig von der spezifischen Art der Prägung kann der Prozess das Schneiden von Material erfordern oder auch nicht. 

Stanzen und Pressen sind zwei synonyme Begriffe, die eigentlich eine Reihe von Blechumformprozessen abdecken, die auf einer Pressmaschine durchgeführt werden. Zu den gängigen Stanztechniken gehören Stanzen, Stanzen, Prägen, Biegen, Bördeln und Prägen.

Das Stanzen könnte ein einstufiger Vorgang sein, bei dem jeder Presshub die gewünschte Form auf dem Blechteil erzeugt, oder es könnte in einer Reihe von Schritten erfolgen. 

Die Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik- und Konsumgüterbranche ist stark auf Blechstanzdienste angewiesen. Karosserieteile, Flugzeugteile, elektronische Steckverbinder und Haushaltsgeräte werden mithilfe von Stanztechniken hergestellt.

Vorteile des Metallstanzens

• Kostengünstiger Prozess im Vergleich zu anderen Metallbearbeitungs- und Fertigungsmethoden (wie Druckguss).
• Flexibler Anwendungsfall; ermöglicht eine Reihe von Operationen:Biegen, Stanzen, Bördeln. 
• Die Rüstzeit ist kürzer als bei Guss- und Bearbeitungsmethoden.
• Abfälle können wiederverwendet werden.
• Die Kosten für die Oberflächenveredelung sind bei gestanzten Teilen niedriger als bei anderen hergestellten Produkten. 
• Es ist auch hinsichtlich der Teilegrößen flexibel. Sie können Teile mit Abmessungen von 10 mm x 300 mm bis 2.000 mm x 10.000 mm stanzen. 

Einschränkungen beim Metallstanzen

• Stanzpressen können aufgrund der kostspieligen Werkzeugkonfiguration teuer sein, insbesondere bei einfachen Fertigungsdesigns.
• Der Ausschuss beim Stanzen ist relativ höher als bei anderen Prozessen. 

Das Stanzen von Blechen ist ein Teilbereich des Stanzherstellungsprozesses, der sich auf die Herstellung von Löchern in Blechen konzentriert. Eine etwas einfachere Erklärung ist, wie eine Stanzmaschine (stationärer Gegenstand) präzise Löcher in Papier erzeugt.  

Allerdings kommt bei diesem Verfahren eine leistungsstärkere Stanzpresse zum Einsatz. Das Stanzwerkzeug wird durch das Metallblech in eine Matrize gedrückt, schneidet das Material ab und hinterlässt einen sauberen, präzisen Schnitt. Das abgetrennte Stück, das als Butzen bezeichnet wird, gilt als Schrott, während der Restbestand seine Integrität behält.

Das Stanzen von Blechen ist ein Hilfsprozess, der nach den Stanzverfahren durchgeführt werden kann. Beispiele für Blechstanzen sind Autobleche, Halterungen, Frontplatten und Leiterplatten.  

Vorteile des Stanzens

• Sehr präzise und sauber, sodass keine Nachbearbeitung erforderlich ist.
• Kosteneffizient im Vergleich zum Laserschneiden.
• Schneller als Bohren.
• Funktioniert gut auf verschiedenen Blechen, einschließlich Stahl, Aluminium und Kupfer.
• Geringe Werkzeug- und Werkzeugkosten im Vergleich zum Stanzen.

Einschränkungen beim Stanzen

• Stanzen funktioniert am besten auf Blech (0,5 mm bis 6 mm).
• Beim Stanzen können Grate im oberen Teil des Lochs zurückbleiben, die ein Entgraten und andere Nachbearbeitungsprozesse erfordern. 

Aus der einleitenden Übersicht geht hervor, dass die Stanzherstellung und das Prägen unterschiedliche Prozesse sind. Der Vergleich ist jedoch nicht einfach, da das Stanzen ein breiteres Spektrum an Vorgängen umfasst, während das Stanzen eine speziellere Technik ist. 

„Stanzen umfasst Stanzen, aber Stanzen allein ist noch kein Stanzen. Stanzen konzentriert sich auf Löcher und Ausschnitte, aber Stanzen geht noch weiter – Biegen, Formen und Umwandeln von Blech in komplizierte Formen“ 

Um Dinge herzustellen, vergleichen wir den Prozess anhand verschiedener Aspekte. Zuvor finden Sie hier eine zusammenfassende Darstellung der wichtigsten Unterschiede zwischen Stanzen und Prägen. 

Metallstanzen Metallprägung Hauptfunktion(en) LochausschnitteAn jede 3D-Geometrie anpassen/Abschnitt schneidenUnterstützte Dicken 0,0036 – 0,5 Zoll0,0001 – 6 ZollWerkzeuge Ein Stanz- und MatrizensatzHochleistungs-StempelmaschineDurchschnittliche Einrichtungskosten 200 $ – 10.000 $ 10.000 bis 10.000Lead NiedrigHochMaterialabfall HighLowAnwendungen Perforierende Gehäuse, Halterungen, Lüftungslöcher, Karosserieteile, Gehäuse, chirurgische Komponenten, Außengehäuse

Prozessprinzip

Das Verfahrensprinzip beider Verfahren basiert auf einem Pressen-Matrizen-System. Eine Presse übt Kraft aus und eine Matrize formt oder schneidet das Material, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Allerdings sind die Endergebnisse in beiden Fällen unterschiedlich. 

Bei den meisten Stanztechniken formt die Presse das Metall in die Matrizenform oder bördelt es einfach. Im Grunde wird also ein flaches 2D-Blech in eine 3D-Struktur umgewandelt. Im Gegensatz dazu nutzt der Stanzprozess das gleiche Pressen- und Matrizensystem, sein einziger Zweck besteht jedoch darin, Löcher in das Material zu schneiden, ohne seine Gesamtgeometrie zu verändern. 

Materialstärke

Laut Experten eignen sich Stanzen und Stanzen am besten nur für die Bearbeitung von Blechen, d. h. Bleche mit einer Dicke von 0,5 mm (1/64 Zoll) bis 6 mm (1/4 Zoll). Allerdings unterscheiden sich die industriellen Praktiken geringfügig. 

Die meisten auf dem Markt erhältlichen Stanzpressen können Blechdicken zwischen 0,001 Zoll und 0,625 Zoll verarbeiten. Einige spezielle Matrizen können jedoch die Stanzmöglichkeiten erweitern, um Stahlstangen mit einer Dicke von bis zu 3 Zoll zu formen und zu schneiden.

Das Stanzen ist ein spezielles Stanzverfahren und wird üblicherweise bei Blechen mit einer Dicke zwischen 0,0036 Zoll und 0,25 Zoll durchgeführt. Fortschrittliche CNC-Stanzmaschinen können jedoch dickere Materialien verarbeiten und möglicherweise Löcher in Bleche mit einer Dicke von bis zu 0,5 Zoll schneiden.

Designkomplexität

Beim Stanzen handelt es sich um eine Gruppe von Formgebungsverfahren, die die Form von Blech verändern. Dazu gehören Biegen, Bördeln, Prägen, Stanzen – sogar die Stanztechnik fällt unter den Begriff. Mit diesen Kombinationen von Techniken können Hersteller hochkomplexe Geometrien aus Blech herstellen. 

Andererseits ist das Stanzen ein einfacher Prozess, der sich nur auf ein Designelement konzentriert – das Anbringen präziser Löcher oder Ausschnitte im Werkstück. Oft wird das Prägen durch das Einbringen von Merkmalen wie Perforationen nach Abschluss der Primärformung ergänzt. 

Werkzeuge und Ausrüstung

Eine Stanzpresse ist normalerweise kleiner und kompakter. Viele verwenden einen C-Rahmen, der an drei Seiten offen ist. Dies erleichtert das Be- und Entladen von Materialien. Einige Stanzmaschinen verfügen außerdem über einen Revolver mit mehreren Stanzwerkzeugen, der einen schnellen Werkzeugwechsel für unterschiedliche Lochgrößen ermöglicht. Moderne Maschinen verfügen häufig über CNC-Steuerungen für präzises Lochschneiden.

Im Gegensatz dazu ist eine Stanzmaschine in der Regel steifer und robuster, da sie anspruchsvollere Aufgaben übernehmen muss. Die meisten Stempelpressen haben einen Rahmen mit geraden Seiten, um die hohe Kraft zu bewältigen, die zum Formen von Metall erforderlich ist. Diese Pressen sind mit größeren Betten ausgestattet, um große oder mehrere Matrizen zu unterstützen. Stanzpressen können mechanisch sein, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, oder hydraulisch, um die Kraft besser kontrollieren zu können.

Einrichtungs- und Betriebskosten

Stanzpressen sind als kompakte Einstiegsmodelle erhältlich. Außerdem haben sie nur eine einzige Funktion zu erfüllen. Daher sind solche Maschinen vergleichsweise erschwinglich. Da sie kompakt sind, nehmen sie auch weniger Platz ein. Stanzmaschinen der Einstiegsklasse sind für ein paar hundert Dollar erhältlich. 

Im Vergleich zum Stanzen und Stanzen von Metall verfügen Stanzwerke über Hochleistungspressen und verfügen über Tonnen von Kraftkapazitäten. Ihre Vielseitigkeit bringt höhere Einrichtungs- und Betriebskosten mit sich. Die Anfangsinvestition ist erheblich und auch die Wartung ist wiederkehrend.

Vorlaufzeit

Das Stanzen kann ein mehrstufiger Prozess sein, der mehrere Schritte wie Schneiden, Biegen oder Formen umfasst. Jeder Schritt erfordert eine präzise Ausrichtung, Werkzeugwechsel und zusätzliche Handhabung, was den Prozess insgesamt etwas zeitaufwändig macht. 

Im Gegensatz dazu handelt es sich beim Stanzen um einen einstufigen Vorgang. Das Material wird auf die Maschine gelegt und das Loch oder der Ausschnitt wird in einer Bewegung ohne weitere Bearbeitung hergestellt. Bei einstufigen Prozessen stimmt die Vorlaufzeit für das Stanzen mit der des Stanzens überein.

Materialabfall

Beim Stanzen entsteht naturgemäß Ausschuss in Form von Butzen – den Materialstücken, die entfernt werden, um Löcher zu erzeugen. Dieser Abfall ist unvermeidbar, da sich der Prozess ausschließlich auf das Durchtrennen des Materials konzentriert.

Das Stanzen umfasst jedoch ein breiteres Spektrum an Vorgängen und das Schneiden ist nur eine seiner möglichen Arten. Bei vielen dieser Vorgänge wird das Material nur umgeformt, ohne etwas zu entfernen. Folglich ist der durchschnittliche Materialabfall beim Stanzen viel geringer als beim Stanzen.

Anwendungen

Es gibt viele Anwendungsunterschiede zwischen Stanzen und Prägen, insbesondere hinsichtlich der Vielseitigkeit der Verwendung und der Möglichkeit zur Herstellung komplexer Designs. 

Einige Beispiele für gestanzte Produkte in verschiedenen Sektoren sind: 

• Automobilindustrie :Befestigungslöcher für Halterungen und Stützstrukturen.
• Elektronik :Perforierende Gehäuse und Gehäuse für Belüftung oder Kabelmanagement.
• Geräte: Lüftungslöcher oder Montagepunkte in Geräteplatten.

Das Stanzen glänzt bei Anwendungen der Metallformung und -umformung wie:

• Automobilindustrie :Karosserieteile, Fahrwerkskomponenten und Motorteile.
• Luft- und Raumfahrt :Komplexe 3D-Strukturbauteile mit präzisen Toleranzen.
• Konsumgüter :Teile für Haushaltsgeräte und Metallgehäuse.
• Medizinische Ausrüstung :Chirurgische Instrumente und Diagnosegeräte.

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