Ratgeber
Stanzen ist ein wichtiges trennendes Fertigungsverfahren nach DIN 8580, bei dem Stanzwerkzeuge zum Einsatz kommen. Stanzwerkzeuge sind Geräte, Pressen oder Maschinen, die Material unter großem Druck in eine bestimmte Form schneiden. Stanzen lassen sich etwa Papier, Karton, Leder, Blech, Metall, Kunststoff und Textilien. Charakteristisch für Stanzwerkzeug ist, dass es das zu bearbeitende Material in einem Hub durchtrennt.
Einfache handbetriebene Stanzwerkzeuge im Handwerkereinsatz stanzen etwa die Öffnung für den Wasserhahn in Küchenspülbecken oder Kabeldurchführungen in Sicherungskästen. Industriestanzen kommen im Fertigungsbereich, in der Metallbearbeitung, dem Maschinen- und Werkzeugbau und in der Automobilindustrie zum Einsatz. Dort sind Stanzformen und digitale Stanzen beim Materialzuschnitt und Formen von Teilen Standard. In der Industrie ist Stanzen das am meisten genutzte spanlose Formgebungsverfahren für die Herstellung von Stanzteilen.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, welche Stanzverfahren es gibt und worauf Sie beim Kauf von Stanzwerkzeugen achten sollten.
Ein Stanzwerkzeug besteht in der Regel aus mindestens zwei Teilen: einem Stempel und einer Matrize als Gegenstempel. Stempel und Matrize passen so ineinander, wie es die gewünschte Form verlangt. Das zu durchtrennende Material, beispielsweise ein Blech, befindet sich dazwischen. Der Stempel im Werkzeug wird mit Hydraulik- oder Hebelkraft und hohem Druck auf das Blech gedrückt und durchtrennt es an der Schnittstelle zwischen Stempel und Matrize.
Unter dem Druck des Stempels verformt sich das Material zunächst, daher die Verwandtschaft zu Umformwerkzeugen.
Wird die Hubkraft erhöht, gleitet der Stempel in die exakt dazu passende Öffnung der Matrize und trennt das Material am Schneidspalt mit einem Scherschnitt. Ergebnis ist ein akkurat gestanztes Loch oder ein Stanzteil.
Anstelle der Matrize kann auch eine ebene Unterlage eingesetzt werden. In diesem Fall besteht das Werkzeug aus einem Stanzmesser, zum Beispiel einem Locheisen oder einer Lochzange.
Stanzen ist ein Präzisionsverfahren. Stanzwerkzeuge bearbeiten Materialien mit hoher Wiederholgenauigkeit und minimalen Toleranzen, geringen Scherkräften, schnellen Durchlaufzeiten und bei niedrigen Kosten. Die Stanzlinge weisen eine hohe Schnittkantenqualität auf.
Im Unterschied zu Schneidewerkzeugen erzielen Sie mit einer Stanze jedes Mal exakt die gleichen Maße. Und anders als bei elektronisch geführten Fräsen oder Schneidewerkzeugen wird das Werkstück beim Ausstanzen auf einmal und nicht schrittweise bearbeitet.
Stanzen sind als Handwerkszeug bei Handwerkern und kleineren Betrieben beliebt. Im Unterschied zu stationären Werkzeugen handelt es sich dabei um Handwerkzeug, mit dem von Hand gestanzt werden kann. Hier ein Überblick der wichtigsten Modelle:
Locheisen
Locheisen sind Schlag- oder Stanzeisen mit einem Hohlzylinder und daran anschließendem Schlagschaft. Der Hohlzylinder vorne am Werkzeug ist mit einer Schneide versehen, deren Umriss der Stanzform entspricht. Locheisen eignen sich zur Bearbeitung eher weicher Materialien wie Papier, Pappe, Kork, Leder, Gewebestoff und Kunststoff.
Locheisen werden in verschiedenen Ausführungen angeboten: Am beliebtesten sind Henkellocheisen mit konischem Stanzwerkzeug-Stempel und zwei Trägern. Rundlocheisen erzeugen kreisrunde Aussparungen und Formlocheisen sind Spezialisten für nicht-runde Formen, zum Beispiel Rechtecke, Dreiecke oder Individualformen.
Die Anwendung eines Locheisens ist denkbar einfach: Das Werkzeug wird senkrecht auf das zu stanzende Material gedrückt. Durch einen Hammerschlag auf den Schaft kommt es zu einem Scherschnitt, der den gewünschten Ausschnitt erzeugt.
Blechlocher
Blechlocher sind Stanzwerkzeuge, die Sie ohne Maschine flexibel einsetzen können. Sie werden aus gehärtetem Werkzeugstahl oder HSS-Stahl und einer optionalen Beschichtung produziert. Ihre gleichmäßige Kraftübertragung sorgt für eine geringere Deformation des zu stanzenden Materials. Blechlocher eignen sich etwa für das schnelle Herstellen von Montagelöchern in Blechen oder Gehäusen aus Stahlblech, Aluminium oder Kunststoff.
Ein Blechlocher besteht aus Stempel und Matrize, die mit einer Zugschraube verbunden sind. Um den Blechlocher zu verwenden, muss ein Loch in das zu stanzende Blech gebohrt werden, durch das die Zugschraube geführt wird. Anschließend wird die Matrize auf dem Gewinde der Schraube aufgesetzt und mit einer Mutter fixiert. Durch das Anziehen der Mutter mit einem Schraubenschlüssel oder einem Akkuschrauber wird der Stempel gegen das zu stanzende Metall gepresst und zur Matrize hingezogen. Nach einigen Umdrehungen erfolgt der Stanzvorgang.
Hydraulische Blechlocher und Hydraulikstanzen reduzieren den Kraftaufwand beim Stanzen. Ein Handhydraulikgerät oder eine elektronische Hydraulikpumpe erzeugen den nötigen Schnittdruck. Die Werkzeuge lassen sich meist mit Dreischneider-Spaltstempel-Blechlochern bestücken, die das Abfallstück in drei Teile spalten.
Lochzangen
Lochzangen stanzen Löcher in Gürtel, Riemen, Schuhe, Papier, Karton, Kork und dünne Bleche. Am Zangenkörper sind das Stempelwerkzeug und eine ebene Ambossunterlage für den Gegendruck befestigt. Durch Zusammenpressen der Griffbacken drücken Sie die Stanzform des Tools durch das Material. Revolverlochzangen sind mit mehreren Stempeln für unterschiedliche Lochgrößen ausgestattet.
1) Stanzwalze | 2) Transportwalze | 3) Wellpappe | 4) Stanzmesser | 5) Falz-Prägestift
In der Industrie und im gewerblichen Bereich haben sich zwei Stanzverfahren durchgesetzt: Hubstanzen und Rotationsstanzen.
Bei einer Hubstanze handelt es sich um eine Presse, die aus einem Ober- und Unterteil besteht. Im Oberteil der Stanzmaschine sind ein oder mehrere Stanzwerkzeuge montiert, im Unterwerkzeug sitzt die dazu passende Matrize. Beim Stanzvorgang wirkt die komplette Kraft der Maschine auf das Stanzwerkzeug. Nach dem Stanzvorgang fällt das Stanzstück nach unten aus der Matrize heraus. Stanzwerkzeuge für Handwerker und kleine Betriebe zählen zu den Hubstanzen.
Von Vorteil sind Hubstanzen, wenn häufig verschiedene Konturen gestanzt werden sollen. Die Materialzuführung erfolgt bei solchen Stanzmaschinen getaktet. Das bedeutet, dass zwischen zwei Stanzvorgängen immer eine kurze Unterbrechung beim Materialvorschub erfolgt.
Eine Rotationsstanze eignet sich vor allem für die Massenfertigung. Bei einer solchen Stanzmaschine sind die Stanzwerkzeuge nicht flach, sondern auf einer kontinuierlich rotierenden Welle angebracht. Im Rotationsstanzverfahren werden Materialbahnen oder Platten mit hoher Geschwindigkeit gestanzt.
Der Materialvorschub erfolgt ohne Verzögerung, woraus sich eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit ergibt. Pluspunkte von Rotationsstanzen sind eine gleichbleibend hohe Qualität auch bei Stückzahlen und die hohe Prozesssicherheit in der Fertigung.
Beim Rotationsstanzen dringt der Stempel lediglich punktuell durch das zugeführte Material und durchläuft die Matrize als Unterteil im Zuge der Rotationsbewegung. Die vom Werkzeug geformten Teile und/oder der entstehende Abfall werden maschinell abgeführt.