Prägen vs. Stanzen: Kostengünstige Metallumformung im Vergleich

Betrachten Sie Folgendes: Dasselbe Metallblech kann in die eleganten Kurven einer Karosserie oder mit präzisen Lüftungslöchern versehen werden. Diese unterschiedlichen Ergebnisse werden durch zwei grundlegende Metallbearbeitungstechniken erzielt – Stanzen und Lochen. Für Ingenieure ist die Auswahl des geeigneten Verfahrens entscheidend, da es sich auf die Projektkosten, die Produktionseffizienz und die Produktqualität auswirkt. Dieser Artikel untersucht die Prinzipien, Anwendungen, Kosten und Kompromisse dieser Methoden, um optimale Fertigungsentscheidungen zu treffen.

Obwohl beide Verfahren unter die Metallumformung fallen, unterscheiden sie sich erheblich in der Ausführung und im Zweck. Stanzen ist eine umfassende Kaltumformtechnik, bei der Matrizen und Pressen verwendet werden, um Metallbleche durch Biege-, Streck- und Umformvorgänge zu formen. Lochen – eine spezielle Teilmenge des Stanzens – erzeugt ausschließlich Löcher oder Aussparungen. Im Wesentlichen formt das Stanzen Metall, während das Lochen es entfernt.

Das auch als Pressen bezeichnete Stanzen verwendet hydraulische oder mechanische Pressen mit kundenspezifischen Matrizen, um Metallbleche ohne Erhitzen plastisch zu verformen. Das Verfahren ermöglicht sowohl einstufige Operationen (Herstellung fertiger Teile in einem Pressenhub) als auch Folgeverbundwerkzeuge (die mehrere Stationen erfordern). Zu den wichtigsten Stanztechniken gehören:

• Ausstanzen : Ausstanzen flacher Formen aus Metallblechen
• Biegen : Erstellen von Winkelformen oder Kurven
• Tiefziehen : Formen von becher- oder kastenartigen Strukturen
• Bördeln : Biegen von Blechkanten in bestimmten Winkeln
• Prägen : Eindrucken von Oberflächenmustern oder Texten

Dieses vielseitige Verfahren dient der Herstellung von Karosserieteilen, Luft- und Raumfahrtkomponenten, Elektronik und Konsumgütern.

• Kostengünstig für die Großserienfertigung
• Fähigkeit zu komplexen Geometrien
• Hohe Oberflächengüte
• Materialrecyclingfähigkeit
• Großer Größenbereich (10 mm bis 10 m Komponenten)

• Hohe anfängliche Werkzeugkosten
• Materialverschwendung bei Ausstanzvorgängen

Dieses fokussierte Verfahren verwendet Stanz- und Matrizensätze, um Löcher durch Metallbleche zu scheren. Das entfernte Material wird zu Schrott (genannt „Schrott“ oder „Chad“). Typische Anwendungen sind Lüftungslöcher, Befestigungspunkte und dekorative Muster in Automobil-, Elektronik- und Gerätekomponenten.

• Ausgezeichnete Lochpositionierungsgenauigkeit
• Geringere Werkzeugkosten als beim Stanzen
• Schnelle Produktionszyklen
• Breite Materialverträglichkeit

• Materialdickenbeschränkungen (typischerweise 0,5–6 mm)
• Gratbildung, die eine Nachbearbeitung erfordert

Designkomplexität : Stanzen ermöglicht komplizierte 3D-Formen durch mehrere Operationen, während Lochen einfachere 2D-Perforationen bewältigt.

Produktionsvolumen : Stanzen rechtfertigt höhere Werkzeugkosten für die Massenproduktion, während Lochen für kleinere Chargen geeignet ist.

Materialerwägungen : Stanzen verarbeitet dickere Stärken, während Lochen sich durch dünne bis mittlere Bleche auszeichnet.

Hersteller kombinieren häufig beide Verfahren – Stanzen für die primäre Formgebung und Lochen für sekundäre Merkmale –, um die Effizienz und die Kosten zu optimieren.