Metallstanzen ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Spulen oder flache Materialbahnen in bestimmte Formen gebracht werden. Das Stanzen umfasst mehrere Umformtechniken wie Stanzen, Stanzen, Prägen und Folgeverbundstanzen, um nur einige zu nennen. Teile verwenden entweder eine Kombination dieser Techniken oder unabhängig voneinander, je nach Komplexität des Stücks.
Blechstanzanwendungen
Metallstanzteile werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, insbesondere solchen, die dreidimensionale Designs, Beschriftungen oder andere Oberflächengravurmerkmale beinhalten. Solche Metallstanzprodukte werden üblicherweise für Hersteller von Haushaltsgeräten, Automobilunternehmen, die Beleuchtungsindustrie, Telekommunikationsdienste, Militär und Verteidigung, Luft- und Raumfahrtindustrie, Hersteller medizinischer Geräte und Elektronikunternehmen hergestellt. Wahrscheinlich haben Sie ein Produkt in Ihrem Haus, dessen Teile durch Metallstanzen hergestellt wurden, da es sich um einen Prozess handelt, der in allem von Ihren Haushaltsgeräten bis zu Ihren Autos verwendet wird.
Die spezifischen Produkte und Komponenten können von einfachen Stanzteilen wie Metallklammern, Federn, Gewichten, Unterlegscheiben und Halterungen bis hin zu komplexeren Konstruktionen reichen, wie sie in Motorfüßen oder Reibscheiben zu finden sind. Mit diesem Verfahren werden sowohl Teile für große Maschinen als auch unglaublich detaillierte Kleinteile hergestellt. Mikropräzisions-Metallstanzen kann Teile mit Durchmessern von bis zu 0,002 Zoll herstellen.
Elektronisches Metallstanzen sind elektronische Komponenten, die durch das Metallstanzverfahren hergestellt werden. Sie werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, von Heimelektronik und Haushaltsgeräten bis hin zu Telekommunikation und Luft- und Raumfahrt. Elektronische Stanzteile sind in mehreren Metallen erhältlich, darunter Kupfer, Kupferlegierungen, Aluminium und Stahl sowie teurere Metalle wie Platin und Gold. Durch das Metallstanzverfahren hergestellte elektronische Komponenten umfassen Anschlüsse, Kontakte, Leiterrahmen, Federn und Stifte. Sie können aus eisenhaltigen oder nicht eisenhaltigen Materialien hergestellt werden. Metallstanzteile finden breite Anwendung in Computern, elektronischen Geräten und medizinischen Geräten. Aufgrund der speziellen Formen, die durch die verschiedenen Stanzverfahren hergestellt werden können, werden viele Elektronikgeräte durch dieses Kaltformverfahren hergestellt.
Designkonzepte
Bei gestanzten Produkten sollten generell zu schmale Vorsprünge vermieden werden, da diese leichter verzerrt werden und die Qualitätswahrnehmung des Endprodukts beeinträchtigen können.
Konstruktionen sollten nach Möglichkeit auf der Verwendung vorhandener Werkzeuge für Standardformen und -biegungen basieren. Die Notwendigkeit, eine kundenspezifische Matrize zum Stanzen zu erstellen, erhöht die anfänglichen Werkzeugkosten.
Die Vermeidung scharfer Innen- und Außenecken in gestanzten Produktdesigns kann dazu beitragen, das Potenzial für die Entwicklung größerer Grate in diesen Bereichen und scharfer Kanten zu verringern, die eine Nachbehandlung erfordern, um sie zu entfernen. Außerdem besteht in scharfen Ecken ein großes Potenzial für Spannungskonzentrationen, die bei längerem Gebrauch zu Rissen oder nachfolgendem Versagen des Teils führen können.
Die Gesamtabmessungen für das fertige Produkt werden durch die verfügbaren Abmessungen der Bleche oder Zuschnitte begrenzt, und diese Grenzen müssen für den Materialverbrauch in Falzen an Kanten oder Flanschen und jeglichem zusätzlichen Materialabtrag oder -verbrauch berücksichtigt werden. Sehr große Produkte müssen möglicherweise in mehreren Schritten erstellt und in einem zweiten Schritt im Produktionsprozess mechanisch zusammengefügt werden.
Berücksichtigen Sie beim Stanzen sowohl die Richtung des Stanzens als auch die Größe des gestanzten Merkmals. Im Allgemeinen ist es am besten, in eine Richtung zu stanzen, sodass alle vom Stempel erzeugten scharfen Kanten auf derselben Seite des Werkstücks liegen. Diese Kanten können dann aus optischen Gründen ausgeblendet und vom allgemeinen Zugriff durch Arbeiter oder Produktendbenutzer ferngehalten werden, wo sie eine Gefahr darstellen könnten. Gestanzte Merkmale sollten die Dicke des Rohmaterials widerspiegeln. Als Faustregel gilt, dass Stanzungen mindestens doppelt so groß sein sollten wie die Materialstärke.
Bei Biegungen entspricht der minimale Biegeradius in Blech etwa der Materialstärke. Kleinere Biegungen sind schwieriger zu erreichen und können zu Spannungskonzentrationen im fertigen Teil führen, die anschließend Probleme mit der Produktqualität verursachen können.
Beim Bohren oder Stanzen von Löchern trägt die Ausführung dieser Vorgänge im selben Schritt dazu bei, ihre Positionierung, Toleranz und Wiederholbarkeit sicherzustellen. Als allgemeine Richtlinie sollten die Lochdurchmesser nicht kleiner als die Materialstärke sein, und der Mindestabstand der Löcher sollte mindestens das Doppelte der Materialstärke betragen.
Biegevorgänge sollten unter Berücksichtigung des Risikos einer Verformung des Materials durchgeführt werden, da das Material an den Innen- und Außenflächen des Biegepunkts komprimiert bzw. gedehnt wird. Der minimale Biegeradius sollte ungefähr gleich der Dicke des Werkstücks sein, wiederum um den Aufbau von Spannungskonzentrationen zu vermeiden. Als bewährte Methode sollten die Flanschlängen eher dem Dreifachen der Werkstückdicke entsprechen.