Was ist Stanzen?

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde das Stanzen erstmals populär. Obwohl durch das Stanzen Kosten gesenkt und schnellere Ergebnisse erzielt werden konnten, ging man damals davon aus, dass geschmiedete Teile von besserer Qualität und Festigkeit seien als die durch Stanzen hergestellten. Die ersten auf diese Weise hergestellten Fahrradteile wurden aus Deutschland in die Vereinigten Staaten gebracht, was die amerikanischen Unternehmen dazu ermutigte, das individuelle Stanzen durch Werkzeughersteller zu übernehmen. Henry Ford war hauptverantwortlich für die Einführung von gestanzten Teilen für seine Ford Motor Company, als sich die Automobilindustrie in den USA entwickelte.

Der Hauptzweck des als Stanzen bekannten Fertigungsverfahrens besteht darin, Löcher in flache Materialien zu stanzen. Der Begriff bezieht sich auf eine Vielzahl von Schneid-, Form- und Umformvorgänge. Stanzteile werden aus flachen Materialien ausgestanzt, ähnlich wie man Weihnachtsplätzchen aus Teig ausstechen kann. Das Stanzen wird zum Formen, Verbinden und Trennen von Gegenständen verwendet. Dazu werden spezielle Stanzwerkzeuge verwendet, die auch als Schneid- und Formwerkzeuge bezeichnet werden. Mit solchen Werkzeugen können neben dem Schneiden auch Materialien durch Kaltverformung gestanzt, gezogen und gebogen werden. Flache Bauteile aus verschiedenen Werkstoffen, insbesondere aus schwer zu bearbeitenden Metallen, werden durch Stanzen bearbeitet. Durch Stanzen können Werkstücke vor allem aus Metallbändern und Blechstreifen, aber auch aus Textilien und Dichtungsmaterial hergestellt werden. Die Pressen bestehen in der Regel aus einem Unter- und einem Oberteil und die Werkzeuge zum Stanzen sind in diese Teile integriert. Diese austauschbaren Instrumente werden als Verbindungs-, Schneid- und Formwerkzeuge bezeichnet. Darüber hinaus können Verbundwerkzeuge die einzelnen Arbeitsgänge kombinieren.

Aufbau einer Stanzmaschine

Eine Stanzmaschine besteht im Wesentlichen aus zwei Werkzeugkomponenten. Diese bestehen aus den Halterungen für die Stempel und den Matrizen. Sobald der Stempel mit der Matrize in Berührung kommt, wird das Material zerkleinert oder bearbeitet. Rotations- und Hubstanzmaschinen sind die beiden Arten von Stanzmaschinen. Die Hubstanzmaschine besteht aus einer Presse mit einer Stanzmatrize, oft einem Ober- und Unterstempel, die flach sind. Die obere Matrize enthält die Stanzwerkzeuge. Die untere Matrize enthält eine angepasste Matrize. Der Stempel schlägt genau dort auf die Matrize, wo das Material durchdrungen wird, da die Matrizen perfekt zueinander ausgerichtet sind.

Der gesamte zu bearbeitende Bereich wird während des gesamten Hubstanzvorgangs mit der vollen Stempelkraft getroffen. Die Stanzwerkzeuge werden beim Rotationsstanzen direkt in die hochpräzisen Lager eingebaut. Die Matrize befindet sich unten, und die Matrizen mit den Stempeln sind über einer Welle eingespannt. Während des Stanzvorgangs wird das Material kontinuierlich zwischen die beiden Matrizen geschoben. Die sich drehenden Matrizen geben diesem Stanzverfahren seinen Namen. Die Stanzkraft ist beim Rotationsstanzen wegen der Punktbelastung geringer als beim Hubstanzen. Das Rotationsstanzen ermöglicht eine schnellere und präzisere Verarbeitung von Endlosmaterial.

Das Stanzen wird in einer Vielzahl von Industriezweigen eingesetzt, z. B. bei der Herstellung von Haushaltsartikeln, Verpackungen für die Lebensmittel-, Pharma- und Medizinbranche sowie in der Elektro- und Automobilbranche. Das Stanzen wird auch zur Beseitigung von Abfällen, die bei der Produktion entstehen, und zur Herstellung von Profil- und Rundlochungen verwendet. Papierlocher, die in jedem Büro zu finden sind, sind wohl die am häufigsten verwendeten Stanzwerkzeuge im täglichen Leben. Um präzise Stanzteile erzeugen zu können, ist eine leistungsfähige Technik erforderlich. Es gibt jedoch noch weitere Herausforderungen, mit denen sich die Gerätehersteller auseinandersetzen müssen, darunter Industrie 4.0, neue Materialien, die Miniaturisierung und Funktionsintegration. Um diese Probleme zu lösen, müssen die Gerätehersteller fortschrittliche Stanztechnologie einsetzen.