Stanzwerkzeug und Blechbearbeitung

Während ein Formwerkzeug Kunststoff unter Hitze und Druck formt, arbeitet das Stanzwerkzeug kalt: Es schneidet, locht und biegt Blech in einem oder mehreren Arbeitsschritten zu fertigen Teilen. Die Schnitt- und Stanzwerkzeugtechnik ist eine der beiden Hauptrichtungen der Ausbildung, und der Beruf stellt hohe Anforderungen an die Präzision, denn schon ein Zehntelmillimeter zu viel Luft zwischen Stempel und Matrize erzeugt Grate und schiefe Teile.

Ein Stanzwerkzeug besteht im Grunde aus zwei Teilen: dem Stempel (dem Oberwerkzeug), der die Form hat, die man ausschneiden oder ausprägen will, und der Matrize (dem Unterwerkzeug), die genau zum Stempel passt. Wenn der Stempel durch das Blech und weiter in die Matrize gedrückt wird, wird das Werkstück geschnitten oder geformt. Der Abstand zwischen Stempel und Matrize — der Schneidspalt — muss genau zu Dicke und Werkstoff des Blechs passen; ein zu großer Spalt ergibt eine grobe Kante mit Graten, ein zu kleiner Spalt nutzt das Werkzeug schnell ab.

Stanzvorgänge werden typischerweise auf einer Exzenterpresse ausgeführt. Ein Elektromotor treibt ein Schwungrad auf einer exzentrischen Welle an, und die Bewegungsenergie des Schwungrads wird in die gerade, kraftvolle Bewegung umgesetzt, die den Stempel durch das Blech drückt. Presskraft und Hubzahl müssen zu Werkzeug und Material passen, damit weder Blech noch Werkzeug überlastet werden.

Die einfachsten Stanzwerkzeuge führen eine Operation nach der anderen aus — zum Beispiel ein Loch. In einem Folgeverbundwerkzeug rückt das Blechband Schritt für Schritt durch mehrere Stempel- und Matrizenstationen im selben Werkzeug, sodass das Teil vollständig fertig ist, wenn es die letzte Station verlässt. Das erfordert, dass jede Station genau auf die vorhergehenden abgestimmt ist, damit das Blech bei jedem Hub präzise weitertransportiert wird.

• 01Schneiden — trennt das Werkstück vom Blechband
• 02Lochen — stanzt Löcher oder Aussparungen
• 03Abkanten — formt das Blech in einem Winkel
• 04Tiefziehen — formt das Blech zu einer Schalen- oder Becherform

Der richtige Schneidspalt hängt von Material und Dicke des Blechs ab — härteres und dickeres Material verlangt typischerweise einen größeren Spalt als dünnes, weiches Material. Wird der Spalt falsch gewählt, sieht man es sofort an der Kante des Werkstücks: Ein zu großer Spalt gibt eine raue, aufgerissene Kante mit deutlichen Graten, während ein zu kleiner Spalt unnötigen Verschleiß an Stempel und Matrize verursacht.

Ein gut abgestimmtes Stanzwerkzeug liefert Werkstücke mit sauberen Kanten, minimalem Grat und gleichmäßigen Maßen, Hub für Hub. Verschleiß an Stempel und Matrize zeigt sich zuerst als zunehmende Gratbildung — ein Zeichen dafür, dass das Werkzeug bald nachgeschliffen werden oder seine Verschleißteile ersetzt bekommen muss, bevor die Qualität unter das Akzeptable fällt.