In der industriellen Blechfertigung wird das klassische Stanzen und Nibbeln von Blechen zunehmend mit Blechumformungen kombiniert. Die Bleche aus diversen Metallgüten werden dazu in einer Presse zwischen Stempel und Matrize so belastet, dass neben der Schnittgeometrie auch Verformungen wie Biegen, Bördeln, Ziehen oder Prägen in einem Arbeitsgang entstehen. Der Vorteil: Aus einem flachen Blechzuschnitt wird in einem einzigen Prozessschritt ein weitgehend funktionsfertiges Bauteil, das je nach Einsatzgebiet nur noch minimale Nacharbeit benötigt.
Besonders effizient ist dieser Produktionsprozess in Kombination mit CNC-gesteuerten Stanz- und Kombimaschinen. Die Anzahl der Werkzeuge variiert je nach Blechbearbeitungsunternehmen. Mittelstandsunternehmen haben häufig eine hohe Auswahl an Werkzeugen, um für jedes Blechteil ein optimales Werkzeug zur Verfügung zu stellen. Gerade in Branchen wie der Elektrotechnik, Automobilzulieferindustrie oder Befestigungstechnik trägt eine Multitool-Technologie maßgeblich dazu bei, hohe Qualitätsanforderungen mit wettbewerbsfähigen Stückkosten zu verbinden.
Wichtige Stanz- und Umformtechniken
Unter dem Dachbegriff „Stanztechniken“ werden heute mehrere Prozessvarianten zusammengefasst, die vom reinen Stanzen bis hin zu ausgeprägten Umformvorgängen reichen. Zu den zentralen Verfahren gehören:
- Klassisches Stanzen: Ausschneiden von Konturen wie z.B. Rechtecken, Quadraten oder Kreisen mit hoher Genauigkeit in der Wiederholbarkeit.
- Nibbeln: Schrittweises Ausstanzen komplexer Konturen durch überlappende Stanzhübe, oft mit kleineren Rund- oder Formwerkzeugen.
- Biegen und Abkanten im Werkzeug: Ausarbeitung von Laschen, Winkeln und Stegen direkt in der Stanzmaschine, häufig in Kombination mit Prägewerkzeugen.
- Prägen, Sicken und Durchzüge: Einbringen lokaler Vertiefungen, Versteifungssicken oder Funktionskonturen zur Erhöhung der Bauteilsteifigkeit und zur Integration von Montagefunktionen.
- Ziehen und Tiefziehen: Formgebung kasten- oder becherartiger Geometrien aus Flachblech, zum Teil in mehreren Ziehstufen.
Moderne CNC-Stanzanlagen kombinieren diese Techniken mit weiteren Bearbeitungsformen wie Gewindeformen, Ansenken oder Mikroverzahnungen, sodass eine außergewöhnlich hohe Funktionsdichte der Stanzteile erreichbar ist. In Stanz-Laser-Kombimaschinen kommen zusätzlich Prozesse im Laserschneiden für frei programmierbare Formen, Feinschnitte oder nachträgliche Konturoptimierungen hinzu.
Einsparpotenziale durch integrierte Umformteile
Der größte wirtschaftliche Hebel der umformenden Stanzverfahren liegt in der Reduktion nachgelagerter Arbeitsgänge. Jede Funktion, die direkt beim Stanzvorgang integriert wird – etwa eine Biegekante, ein Lochbild mit Senkungen, eine Sicke zur Versteifung oder ein geprägter Anschlag – ersetzt typischerweise mindestens einen separaten Bearbeitungsschritt an einer nachfolgenden Maschine.
Entfallende oder im Aufwand stark reduzierte Arbeitsschritte bei der Blechbearbeitung sind:
- Separates Bohren, Fräsen oder Gewindeschneiden für Befestigungspunkte
- Eigenständige Biegeprozesse auf Abkantpressen
- Nachträgliches Einbringen von Versteifungsprofilen
Je nach Bauteilkomplexität kann die Kombination dieser Schritte hin zu einem einzigen automatisierten Stanzverfahren die Stückkosten der Endprodukte deutlich senken. Das resultiert aus den kürzeren Durchlaufzeiten, dem geringeren Personalbedarf in der Handhabung, weniger Handling und aus weniger Rüstvorgänge. Gleichzeitig reduziert sich das Risiko von Abweichungen in der Produktqualität, da das Stanzteil weniger häufig gespannt, ausgerichtet und transportiert werden muss.
Schüttgut: Skaleneffekte bei hohen Stückzahlen
Bei Schüttgutteilen – also kleineren, meist lose verpackten Stanz- und Umformteilen – bringt das integrierte Umformen einen besonders starken Skaleneffekt. In diesem Segment bewegen sich die Jahresstückzahlen häufig im sechs- oder siebenstelligen Bereich, sodass jede eingesparte Sekunde Bearbeitungszeit direkt in den Stückkosten widerspiegelt.
Ein typisches Beispiel sind Werkstücke wie federnartige Klemmen, Haltebleche oder Kontaktelemente, bei denen Rastnasen, Bördelungen, Kabelführungen oder Kontaktflächen direkt im Stanzvorgang erzeugt werden. Statt nach dem Stanzen noch separat zu biegen, zu entgraten oder nachzubohren, verlassen die Teile die Stanzanlage in den meisten Fällen bereits einbaufertig. Das spart nicht nur Maschinenkapazität in der Weiterverarbeitung, sondern auch Logistikaufwand zwischen den einzelnen Prozessstufen, was sich im Verkaufspreis deutlich bemerkbar macht.
Großformatige Blechteile: Funktionsintegration statt langer Prozessketten
Auch bei größeren Blechteilen für Gehäuse, Verkleidungen, Schaltschränke oder Maschinenkomponenten zeigt sich der Nutzen des hochmodernen Blechstanzens. Großformat-Stanzanlagen und Stanz-Laser-Kombimaschinen bearbeiten komplette Tafelbleche häufig in einem einzigen Spannvorgang.
Während ein klassischer Prozess früher aus Zuschnitt, Bohren, separatem Biegen, Einbringen von Sicken und ggf. Fräsen bestand, können heute viele dieser Schritte in einer kombinierten Blechbearbeitung auf der Stanzanlage erledigt werden. Beispielsweise lassen sich:
- Montageschlitze, Gewindedurchzüge und Kabeldurchführungen direkt stanzen oder nibbeln.
- Versteifungssicken und Prägungen zur Verbesserung der Eigensteifigkeit sofort einbringen, wodurch Materialdicken reduziert werden können, ohne dass die Stanzteile an Stabilität verlieren.
- Biegekanten mit definierten Vorprägungen versehen, um das anschließende Abkanten zu erleichtern oder in manchen Fällen sogar zu ersetzen.
Technologien im Fokus: Moderne Stanz- und Kombianlagen zur Blechbearbeitung
Die technologische Basis für Stanzumformungen in der Blechbearbeitung bilden moderne Stanz- und Umformanlagen mit CNC-Steuerung, automatischer Blechzuführung und flexiblem Werkzeugmanagement. Stanz-Laser-Kombianlagen können hunderte Werkzeuge vorhalten und automatisch wechseln, sodass Kleinserien sowie Großserienproduktion ohne grundlegende Prozessumstellung produziert werden können.
Sensorik und digitale Überwachungssysteme sorgen für eine gleichbleibend hohe Prozessstabilität, indem sie Kräfte, Hubverläufe und Werkzeugzustände überwachen und bei Bedarf Anpassungen ermöglichen. Für Konstruktion und Arbeitsvorbereitung stehen CAD/CAM-Systeme wie z.B. SolidWorks zur Verfügung. Mit ihnen lassen sich Stanzteile optimiert verschachteln und Umformfunktionen gezielt in die Bauteil Konstruktion integrieren. Bereits in der Entwicklungsphase werden so Einsparpotenziale sichtbar, die später in geringeren Fertigungskosten und Lieferzeiten resultieren.
Stanzumformungen sind ein effizienter Bestandteil moderner Produktionsprozesse zur Bearbeitung von Blechteilen. Der Stanzprozess umfasst Trennverfahren und Umformvorgänge, wodurch die Fertigung komplexer Stanzteile in einem Arbeitsgang erfolgt. Diese funktionale Integration – von präzisen Aussparungen bis zur Formgebung – ermöglicht in vielen Fällen eine Blechbearbeitung ohne Nacharbeit. Mithilfe moderner Maschinen und erfahrenen Blechbearbeitungsunternehmen werden so Stanzteile mit Umformungen wettbewerbsfähig produziert.