Hochgeschwindigkeitsstanzen: Prozess, Vorteile und Anwendungen

Hochgeschwindigkeitsstanzen 

Sind Ihnen bei Ihren Stanzprojekten schon einmal Produktionsverzögerungen und Mehrkosten aufgefallen? Das könnte an der Nutzung herkömmlicher Stanzverfahren liegen. Mit dem optimierten Stanzverfahren „Hochgeschwindigkeitsstanzen“ können Sie deutlich höhere Produktionszyklen pro Minute als beim herkömmlichen Metallstanzen erreichen.

Hohe Geschwindigkeit Metallprägdienste sind ideal für die Großserienfertigung komplexer Designs mit aufwendigen Merkmalen wie mehreren Biegungen, Krümmungen, Drehungen, Ausschnitten und Löchern. 

Darüber hinaus behandelt dieser Artikel das Hochgeschwindigkeits-Stanzverfahren, Pressentypen, erforderliche Überlegungen, Vorteile und industrielle Anwendungen.

Was ist Hochgeschwindigkeitsstanzen?

Konfiguration für progressive Stanzwerkzeuge 

Wie der Name schon sagt, geht es beim Hochgeschwindigkeitsstanzen um Produktionseffizienz durch Reduzierung der Zykluszeit. Dabei kommen Hochgeschwindigkeitspressen, Präzisionswerkzeuge, automatisierte Zuführung und moderne CNC-Steuerungssysteme zum Einsatz. Die hier erwähnte Stanzgeschwindigkeit beträgt bis zu 1500 Hübe pro Minute. 

Das hat sich spezialisiert Blechprägen Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Mikrobauteilen bis hin zu mittelgroßen Bauteilen. Darüber hinaus erlaubt es die individuelle Anpassung von Designs und ist hinsichtlich der Dicke flexibel, die je nach Materialart typischerweise zwischen 0.05 mm und 10 mm liegt.

Hochgeschwindigkeitsstanzen ist besonders nützlich für Branchen, die große Mengen an Blechteilen mit kurzer Lieferzeit benötigen, darunter Unterhaltungselektronik, Automobilherstellung und Haushaltsgeräteproduktion. 

Werkstoffe für das Hochgeschwindigkeitsstanzen

Stanzmaterialien

Technisch gesehen können beim Hochgeschwindigkeitsstanzen alle Metalle und Legierungen verwendet werden, die mit dem herkömmlichen Stanzverfahren kompatibel sind. Allerdings wird jedes Material mit einer spezifischen Presskraft gestanzt, und die Produktionsgeschwindigkeit variiert ebenfalls je nach Materialart. 

Zum Beispiel aufgrund seiner weichen Beschaffenheit Aluminiumprägung benötigt weniger Kraft und kann im Vergleich zu mit höherer Geschwindigkeit gestanzt werden Edelstahlprägung und andere harte Stahllegierungen. 

Werfen wir einen Blick auf die folgende Tabelle mit den gängigen Materialoptionen: 

Der Prozess des Hochgeschwindigkeitsstanzens 

Hochgeschwindigkeits-Stanzverfahren

Betrachten wir die fünf Hauptschritte des Hochgeschwindigkeits-Stanzprozesses genauer: 

Teiledesign

Wie jeder andere auch MetallstanzverfahrenDer Prozess beginnt mit der Erstellung eines detaillierten 3D-Modells der zu stanzenden Teile. Konstrukteure berücksichtigen dabei Werkzeug, Stempel, Duktilität, Verarbeitbarkeit und weitere Faktoren. Darüber hinaus definiert die Konstruktion klar die Abmessungen, Toleranzen und gewünschten geometrischen Merkmale. 

Werkzeugherstellung und Maschineneinrichtung 

Als Nächstes müssen Sie die Hochgeschwindigkeitswerkzeuge und Stempel entsprechend der Teilekonstruktion sicherstellen. Folgeverbundstanzen kann eine gute Option sein, da es die Durchführung mehrerer Umformvorgänge in einer einzigen Linie ermöglicht. Diese mehrstufigen Werkzeuge pressen oder schneiden die Teile gleichzeitig in verschiedenen Stationen. 

Darüber hinaus eignen sich CNC-Stanzmaschinen besonders für Folgeverbundwerkzeuge. Sie automatisieren die Zuführung und den Stanzvorgang per Computeranweisung. 

Metallblechzuführung 

Anschließend wird das Blech durch Abwickeln in die Stanzanlage geführt. Hierbei ist die korrekte Ausrichtung zum Werkzeug und die richtige Vorschubgeschwindigkeit entscheidend. Bei CNC-Maschinen lässt sich die Vorschubgeschwindigkeit mit der Bewegung der Pressen synchronisieren. 

Metallstanzstufe

In dieser Phase erhalten die Rohbleche durch mehrere Umformvorgänge die gewünschte Form. Das Blech wird in die Stanzanlage transportiert, wo die verschiedenen Bearbeitungsschritte nacheinander ausgeführt werden. 

Teileauswurf und Qualitätsprüfung 

Sobald das Teil vollständig in die gewünschte Form gestanzt ist, wird es mittels eines Stift- oder Auswurfmechanismus aus der Stanzvorrichtung ausgeworfen. Die gefertigten Teile werden anschließend geprüft. Metallstanzfehler und werden mit Präzisionsmessgeräten kalibriert. Häufig werden die Teile auch nachbearbeitet, beispielsweise durch Kantenbearbeitung und Oberflächenbeschichtung.

Pressentypen für Hochgeschwindigkeitsstanzen 

Hochgeschwindigkeitspressen

Die Hochgeschwindigkeits-Stanzpresse ist das Kernsystem des Stanzprozesses und liefert die zur Verformung des Blechs erforderliche Kraft. Sie beeinflusst außerdem die Genauigkeit, Geschwindigkeit und Gesamteffizienz des Verfahrens.  

Hochgeschwindigkeitsstanzen erfolgt typischerweise mit hydraulischen oder mechanischen Pressen, mitunter auch mit servo-elektrischen Stanzverfahren. Im Folgenden werden diese kurz erläutert.

Hydraulische Pressen 

Hydraulische Pressen arbeiten nach dem Prinzip der Druckbeaufschlagung. Die Druckbeaufschlagung drückt den mit der Stanzrampe verbundenen Kolben und ermöglicht so die Bewegung von Stempel und Matrize beim Stanzen. Die Geschwindigkeit und das Stanzintervall werden durch die Anpassung des Drucks gesteuert.

• Vorteile: Langhubfähigkeit, einfache Steuerung und hohe Presskraft. 
• Nachteile: Langsamere Zyklen, aufwändigere Wartung und eine höhere Wärmeerzeugungsrate 

Mechanische Pressen 

Im Gegensatz zu hydraulischen Pressen nutzen mechanische Pressen mechanische Antriebe, um die für die Metallumformung benötigte Kraft zu erzeugen. Ein rotierendes Schwungrad speichert die Energie und überträgt sie auf Stempel und Matrize. Es ist einfacher zu steuern und bietet zudem eine hohe Präzision.

• Vorteile: Hervorragende Geschwindigkeit, einfache Bedienung und effizient für hohe Durchsätze.
• Nachteile: Hohe Stoßbelastung, Vibrationsrisiko und begrenzte Umformtiefe

Elektrische Pressen

Der elektrische Stanzprozess ist in hydraulische oder mechanische Pressen integriert. Servomotorantriebe sind dabei der Schlüsselmechanismus. Sie treiben eine Kugel- oder Rollengewindespindel an, um die lineare Kraft auf die Rampe zu übertragen. Zusätzlich verfügen sie über einen Echtzeit-Rückkopplungsmechanismus zur Überwachung von Geschwindigkeit, Kraft, Ausrichtung und weiteren Parametern.  

• Vorteile: Ausgezeichnete Wiederholgenauigkeit, höherer Automatisierungsgrad und die Möglichkeit zur Integration mit anderen Pressentypen. 
• Nachteile: Hohe Installationskosten, begrenzte Tonnagekapazität und der Bedarf an qualifizierten Bedienern.

Hochgeschwindigkeitsstanzen vs. traditionelle Stanzverfahren

Hochgeschwindigkeitsstanzen unterscheidet sich vom traditionellen Stanzen hinsichtlich Geschwindigkeit, Steuerungssystem, Prozesssynchronisation, Wiederholbarkeit, Kosten und anderer Faktoren.

Werfen wir einen Blick auf die Vergleichstabelle für Hochgeschwindigkeits- vs. traditionelles Stanzen. 

Überlegungen zum Hochgeschwindigkeitsstanzen

Beim Hochgeschwindigkeitsstanzen müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, um eine optimale Produktionseffizienz zu erzielen und jegliche Fehler an den Stanzteilen zu vermeiden – von der Konstruktion über die Werkzeuge bis hin zu den gewünschten Toleranzen. 

Lassen Sie uns kurz die gemeinsamen Faktoren besprechen;

Medientyp

Beachten Sie beim Stanzen die Materialart, da Duktilität, Umformbarkeit und Härte die richtige Geschwindigkeit und die erforderliche Kraft beeinflussen; je zäher das Material, desto langsamer die Stanzgeschwindigkeit. 

Blechdicke

  Die Dicke ist ein weiterer Faktor, der die für den Stanzvorgang erforderliche Kraft bestimmt. Ein dickeres Blech erfordert eine höhere Presskraft, die mit zunehmender Dicke abnimmt. 

Design

Die Komplexität des Designs hängt mit der Kontrolle von Presszeit und -kraft zusammen. Bei Designs mit kleinen Löchern, komplexen Kurven und Tiefziehformen ist eine präzisere Kraftsteuerung zum Stanzen der Teile erforderlich. 

Erforderliches Produktionsvolumen

Hochgeschwindigkeitsstanzen ist für kleine Losgrößen nicht geeignet (insbesondere bei hydraulischen Pressen), da es die Produktionszeit pro Teil mit zunehmendem Bedarfsvolumen verringert. 

Erforderliche Toleranzen

Enge Toleranzen einzuhalten ist anspruchsvoller und erfordert sorgfältiges Arbeiten. Mechanische Pressen eignen sich besser, wenn enge Toleranzen erforderlich sind. 

Was sind die Vor- und Nachteile des Hochgeschwindigkeitsstanzens?

Mehrere Branchen entscheiden sich aufgrund der Vorteile der Hochgeschwindigkeits-Stanztechnologie gegenüber dem herkömmlichen Metallumformverfahren für diese Technologie. Zu den Vorteilen zählen hohe Effizienz, Präzision, Wiederholgenauigkeit, schnelle Durchlaufzeiten und Kosteneinsparungen.

Andererseits weist das Hochgeschwindigkeitsstanzen Einschränkungen auf, wie höhere Installationskosten, geringere Gestaltungsflexibilität und die Notwendigkeit häufiger Wartung.

 Lassen Sie uns die Vor- und Nachteile genauer erläutern. 

Vorteile

• Produktionsgeschwindigkeit: Eine handelsübliche Presse erreicht problemlos bis zu 1500 Hübe pro Minute. Die genaue Anzahl der Zyklen hängt von der Komplexität der Teile, deren Materialart und den verwendeten Werkzeugen ab.
• Hohe Präzision: Sie können eine hohe Präzision von bis zu ±0.02 mm oder sogar darunter bei Mikrostanzvorgängen erreichen.
• Kosteneinsparungen: TDie hohe Produktionsgeschwindigkeit reduziert Kosten für Metallstanzeninsbesondere bei Stanzvorgängen mit hohem Durchsatz. 
• Materialvielfalt: Von weichen Aluminiumsorten bis hin zu robusten Stahllegierungen können Sie Bleche aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Dicken stanzen. 
• Schnelle Vorlaufzeit: Ein weiterer Vorteil der Stanzgeschwindigkeit ist die kurze Lieferzeit, die eine termingerechte Lieferung der Teile und einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt gewährleistet.

Nachteile

• Höhere Vorlaufkosten: Die anfänglichen Einrichtungs- und Werkzeugkosten sind höher als bei anderen Umformverfahren und rechtfertigen sich nur bei großen Stückzahlen.
• Weniger Flexibilität: Es ist weniger flexibel bei Designänderungen und der Vergrößerung der Bauteilgröße. 
• Fachkräfte: Für das Hochgeschwindigkeitsstanzen werden erfahrene Bediener benötigt, die den Prozess steuern.
• Häufige WartungDie Werkzeuge und Pressen erfordern häufige Wartungsarbeiten, was die Maschinenstillstandszeiten erhöht. 

Wo wird Hochgeschwindigkeitsstanzen eingesetzt? Die Anwendungsbereiche

Teile stanzen

Hochgeschwindigkeitsstanzen wird in Branchen eingesetzt, die komplexe Blechteile in großen Stückzahlen schnell benötigen. Dazu gehören die Elektronik-, Medizin-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Maschinenbau. Automobil-Metallstanzen. 

Folglich wird Hochgeschwindigkeitstechnologie auch angewendet bei kundenspezifische Metallprägung Projekte. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Anwendungsbeispiele in verschiedenen Branchen.

Komponenten einer Hochgeschwindigkeits-Stanzpresse

Komponenten einer Stanzpresse

Eine Hochgeschwindigkeits-Stanzpresse besteht aus mehreren Komponenten, wie z. B. einem Zuführer, Werkzeugen, Pressen und einer Steuereinheit. Häufig ist auch ein Heizsystem integriert, um das Blech vor dem Einführen in das Werkzeug zu erwärmen.

Nachfolgend sind die Hauptkomponenten einer Hochgeschwindigkeits-Stanzpresse aufgeführt. 

• Zuführung: Das Zuführsystem befördert das abgewickelte Metallblech in die Matrize zum Pressvorgang. Servo-, Greifer- und Rollenzuführungen sind bei Hochgeschwindigkeitspressen am weitesten verbreitet. 
• Stirbt: Die Matrizen enthalten eine Vertiefung, in der Stempel auf das Blech treffen und die gewünschte Geometrie erzeugen. Sie werden aus harten Legierungen wie Werkzeugstahl hergestellt. 
• Rampe/Presse: Je nach Werkzeug wird bei Pressen eine Verformungs- oder Scherkraft auf das Metallblech ausgeübt. 
• Steuergerät: Es handelt sich um ein elektronisches System mit einer Benutzerschnittstelle, die die Steuerung der Materialzufuhr, der Aufprallkraft, der Pressbewegung und der Verweilzeit ermöglicht. 

Wartung von Hochgeschwindigkeits-Stanzpressen

Verschleiß der Stanzwerkzeuge

Da Hochgeschwindigkeitspressen Tausende Male pro Minute schlagen, unterliegen sie einem höheren Werkzeugverschleiß. Dieser kann zu Fehlausrichtungen, übermäßigen Vibrationen und Bauteilfehlern führen. Daher sind regelmäßige Inspektion und Wartung erforderlich. 

Hier sind fünf Wartungstipps, die auf branchenüblichen Praktiken basieren.

1. Reinigen Sie die Matrizen und Stempel regelmäßig oder gemäß den Empfehlungen des Lieferanten. 
2. Durch geeignete Schmierung Reibung und Wärmeentwicklung reduzieren.
3. Prüfen Sie auf Verschleiß an Werkzeugen und Pressen, abgenutzte Kanten und die Oberflächenqualität der Werkzeuge. 
4. Stellen Sie die korrekte Ausrichtung zwischen Stempel und Matrizen sicher, indem Sie die Abstände zwischen Schieber und Führungsleiste sowie die Ausrichtung des Rahmens überprüfen.
5. Servomotoren, Rückkopplungssensoren und andere Komponenten der Stanzanlage kalibrieren. 

Ist das Prägen von Metallbuchstaben ein schnelles Verfahren?

Ja, es handelt sich um ein schnelles Stanzverfahren mit 500 bis 1500 Stößen pro Minute. Dabei werden Buchstaben, Symbole, Zahlen oder ein bestimmtes Logo/Muster dauerhaft eingeprägt. Hochgeschwindigkeits-Stanzpressen führen Stanzen, Prägen und weitere Bearbeitungsvorgänge durch und kennzeichnen die Metalloberfläche. 

Die Metallbuchstabenprägung eignet sich für Aluminium, Kupfer, Messing und Stahl. Sie ist beliebt für die Herstellung von Produkten wie Typenschildern, Seriennummernschildern, Steckerbeschriftungen usw.

Warum sollten Sie sich für die Hochgeschwindigkeits-Metallstanzdienstleistungen von ProleanTech entscheiden?

Wie in diesem Artikel bereits erläutert, sind für die Durchführung der Hochgeschwindigkeits-Stanzproduktion moderne Stanzanlagen und -pressen, kompatible Werkzeuge und das entsprechende Fachwissen unerlässlich. Bei ProleanTech verfügen wir über all dies.

Unsere Dienstleistungen im Bereich Metallstanzen umfassen alles von der Designoptimierung bis zur abschließenden Qualitätskontrolle der gefertigten Produkte. Die Hochgeschwindigkeitspressen laufen rund um die Uhr, und jeder Produktionsschritt wird von erfahrenen Ingenieuren und Bedienern überwacht. Darüber hinaus garantieren wir eine schnelle Lieferung, um Ihre engen Liefertermine einzuhalten. 

Warum ProleanTech wählen?

✔ Schnelle Produktion ohne Einbußen bei Maßgenauigkeit und Wiederholbarkeit.  

✔ Folgeverbundwerkzeuge mit Servo-Zuführungen und Inline-Inspektionssystemen. 

✔ Vielfältige Materialoptionen, darunter Aluminium, Stahl, Messing, Kupfer und viele mehr. 

✔ Flexibel in Bezug auf Teilegröße und Produktionsvolumen

✔Einhaltung der ISO 9001:2015-Zertifizierung und anderer branchenspezifischer Standards. 

Wenn Sie das Design fertig haben, laden Sie bitte die Datei hoch, und Anfrage ein Angebot mit einer klaren Kostenaufschlüsselung und einer geschätzten Lieferzeit.

Fazit

Das Hochgeschwindigkeits-Stanzverfahren bietet hohe Effizienz, Präzision und Kostenvorteile. Es ermöglicht die Verwendung verschiedenster Materialien und eignet sich zur Herstellung kompletter Bauteile für diverse Branchen. 

Ob winzige elektronische Steckverbinder oder große Kfz-Halterungen – diese Technologie ermöglicht schnelle Dienstleistungen. Allerdings benötigen Sie dafür einen CNC-gesteuerten Folgeverbundwerkzeugsatz oder einen zuverlässigen Fertigungspartner. 

Sollten Sie Fragen zum Thema Metallstanzen haben oder Hilfe bei Ihrem Blechprojekt benötigen, wenden Sie sich bitte an uns. Kontakt aufnehmen und sprechen Sie mit unseren Ingenieuren. 

Häufig gestellte Fragen

Wie läuft das Hochgeschwindigkeitsstanzverfahren ab?

Beim Hochgeschwindigkeitsstanzen wird Metallblech kontinuierlich in Mehrstationenwerkzeuge zugeführt, wo Hochgeschwindigkeitspressen auf das Metall einwirken und Umformen, Lochen, Stanzen und andere erforderliche Bearbeitungsschritte durchführen.

Wie lange dauert ein Stanzvorgang?

Die Zykluszeit beim Stanzen liegt typischerweise zwischen 0.04 und 0.6 Sekunden pro Teil, abhängig von der Materialart, der Teilegröße und -komplexität sowie der Blechdicke.