Der Vorgang, bei welchem aus flachen Materialien Stanzsteile ausgestanzt werden, kann in gewisser Weise mit dem Ausstechen von Plätzchen verglichen werden. Genutzt wird die Stanztechnik dabei sowohl zum Umformen und Fügen als auch zum Zerteilen.
Verwendet werden dabei Umform- und Schneidwerkzeuge sowie spezielle Stanzwerkzeuge. Werden diese Werkzeuge im Rahmen eines kalten Umformprozesses genutzt, eignen sie sich auch für das Stauchen, Biegen, Ziehen und Stanzen, um dem jeweiligen Material eine neue Form zu verleihen.
Das Stanzen spielt zum Beispiel bei der Herstellung von Haushaltswaren, Lebensmittelverpackungen, in der Automobil- und Elektroindustrie sowie dem Pharma- und Medizinbereich eine wichtige Rolle. Außerdem wird die Stanztechnik genutzt, um Rund- und Profillochungen vorzunehmen und entstehenden Abfall zu entfernen.
Da die eingesetzten Werkzeuge in der Regel eine überaus hohe Langlebigkeit aufweisen, kann es sich für Industrieunternehmen lohnen, die Möglichkeit zu nutzen, gebrauchte Stanzautomaten kaufen zu können.
Die Vorbereitungen zu Stanzen
Vor der Inbetriebnahme eines Stanzwerkzeuges ist eine Überprüfung des Spiels und des Schneidspalts notwendig, denn der Schneidspalt muss sich stets im rechten Winkel zu der Schneideebene befinden. Wie groß der Umfang des Spalts ausfällt, ist davon abhängig, wie dick und fest sich der jeweilige Werkstoff gestaltet.
Um den Schneidspalt korrekt zu definieren, sind jedoch ebenfalls die Qualität der Schnittflächen und die Aufbauart des Werkzeugs zu berücksichtigen. Er sollte in der Regel zwischen zwei und fünf Prozent der Dicke des Werkstoffs ausmachen. Wie groß der Schneidspalt gewählt wird, wirkt sich sowohl auf den Werkzeugverschleiß als auch die Gradhöhe am Schnittteil, die Oberflächengüte der Schnittflächen, die Schneidkraft und die Maßgenauigkeit aus.
Die Maschinen für das Stanzen
Eine generelle Unterscheidung wird zwischen manuellen Stanzmaschinen und den CNC-Stanzmaschinen vorgenommen. Manuelle Stanzmaschinen nutzen simple physikalische beziehungsweise mechanische Prinzipien. In sie werden die Werkstücke von Hand eingelegt und positioniert. Der Bediener führt dann eine Aktion aus, welche den Stanzhub aktiviert. Die Erzeugung der Stanzkraft erfolgt entweder mithilfe von Hebeln oder auf hydraulischem Weg.
Geht es jedoch darum, kleinere und mittlere Serien zu produzieren, gelten die CNC-Stanzmaschinen als effektiver. Diese setzen sich in der Regel aus einem Werkzeug und einem entsprechenden Werkzeugträger zusammen.
Stanzwerkzeuge und Stanzmaschinen: Der Werkzeugaufbau
Stanzmaschinen bestehen grundsätzlich aus zwei Werkzeugkomponenten, nämlich dem Halter für Stempel und dem Halter für Matrizen. Greift der Stempel in die Matrize ein, findet eine Bearbeitung beziehungsweise ein Schneiden des Materials statt. Eine weitere Unterscheidung wird in diesem Zusammenhang zwischen Maschinen zum Rotations- und zum Hubstanzen vorgenommen.
Maschinen, die dem Hubstanzen dienen, umfassen eine Presse, welche über ein Stanzwerkzeug verfügt, das herkömmliche Unter- und Oberwerkzeuge fasst. Im Oberwerkzeug sind die Stanzstempel zu finden, das Unterwerkzeug verfügt über die passende Matrize. Der Werkstoff wird dann dadurch durchbrochen, dass die Matrize exakt von dem Stempel getroffen wird. Die gesamte Fläche, die bearbeitet wird, wird mit der vollständigen Stanzkraft getroffen.
Die Montage der Stanzwerkzeuge erfolgt im Bereich des Rotationsstanzens dagegen direkt in den Hochgenauigkeitslagerungen. Eingespannt werden die Stempelwerkzeuge oberhalb einer Welle, unten befindet sich das Matrizenwerkzeug. Zwischen diesen beiden Werkzeugen bewegt sich das Material während des Stanzens dann kontinuierlich. Das Rotationsstanzen zeichnet sich durch eine punktuelle Belastung aus, wodurch die Stanzkraft niedriger ausfällt, allerdings ist so eine genauere und schnellere Bearbeitung von Endlosmaterialien möglich.