Ein Handbuch für Blechbearbeitungstechniken, einschließlich Schneiden, Biegen und mehr

Blechbearbeitung ist eine wertvolle Produktionsmethode zur Herstellung robuster Funktionsteile wie Platten, Halterungen und Gehäuse.

Im Gegensatz zu anderen Herstellungsmethoden umfasst die Blechfertigung tatsächlich eine Vielzahl von Verfahren, die sich alle auf einzigartige Weise auf das Metall auswirken.Während dieser verschiedenen Verfahren kann das Blech geschnitten, geformt oder Teile davon zusammengefügt werden.

In diesem Ratgeber werden die wichtigsten Verfahren zur Blechfertigung erläutert und erklärt, wie sie funktionieren und wofür sie verwendet werden.

Was ist Blechfertigung?

Bei der Blechfertigung handelt es sich um eine Reihe von Herstellungsprozessen zur Umwandlung von Blech in Funktionsteile.Für diesen Leitfaden haben wir die Prozesse in drei Kategorien unterteilt: Schneiden, Umformen und Zusammenbauen.

Stahl, Edelstahl, Aluminium, Zink und Kupfer sind typische Bleche, und ihre Stärken liegen typischerweise im Bereich von 0,006 bis 0,25 Zoll (0,015 bis 0,635 Zentimeter) Dicke.Während dickere Stärken möglicherweise besser für schwere Teile mit anspruchsvollen Anwendungen geeignet sind, sind dünnere Stärken biegsamer.

Bei teilweise flachen oder hohlen Teilen kann die Blechfertigung eine kostengünstige Alternative zu Verfahren wie Gießen und Bearbeiten sein.Der Prozess ist außerdem schnell und verursacht nur minimalen Materialabfall.

Die Blechbearbeitung wird häufig für Industrie- und Verbraucherteile sowie in Spezialindustrien wie der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Energie und Robotik eingesetzt.

Blechbearbeitung: Schneiden

Das Schneiden ist eine der drei wichtigsten Bearbeitungstechniken für Blech.Aufgrund der Leichtigkeit, mit der nützliche Teile hergestellt werden können, indem nur geringe Materialmengen entfernt werden, kann die Blechfertigung als subtraktiver Herstellungsprozess betrachtet werden (ähnlich wie die CNC-Bearbeitung).

Hersteller können Bleche mit einer Vielzahl unterschiedlicher Maschinen schneiden, von denen einige speziell für die Blechfertigung konzipiert sind.

Laser schneiden ist eine wichtige Methode zum Schneiden von Blechen.In einem Laserschneider wird ein starker Laser verwendet, der durch eine Linse oder einen Spiegel vergrößert wurde.Obwohl es sich um eine präzise und energieeffiziente Maschine handelt, kann es sein, dass sie Schwierigkeiten hat, in die härtesten Materialien einzudringen.Es eignet sich am besten für dünne oder mitteldicke Bleche.

Das Wasserstrahlschneiden ist eine weitere Methode zum Schneiden von Blechen.Beim Wasserstrahlschneiden, einer Technik zur Herstellung von Blechen, wird ein Hochdruckwasserstrahl in Kombination mit einem abrasiven Material verwendet, um das Metall zu durchtrennen.Da Wasserstrahlschneider keine Hitze erzeugen, die das Metall unnötig verformen könnte, eignen sie sich besonders zum Schneiden von Blechen mit niedrigem Schmelzpunkt.

Eine dritte Möglichkeit zum Blechschneiden ist das Plasmaschneiden.Ein Plasmaschneider erzeugt einen elektrischen Kanal aus ionisiertem Gas, der einen heißen Plasmastrahl erzeugt, der selbst dicke Bleche problemlos durchdringt.Obwohl sie weniger genau sind als Laser- oder Wasserstrahlschneider, sind Plasmaschneider schnell und leistungsstark und weisen geringe Einrichtungskosten auf.

Diese drei Schneidemaschinen können neben Blechen auch für andere Materialien verwendet werden, es gibt jedoch einige Techniken, die ausschließlich für die Blechfertigung verwendet werden.

Beispielsweise werden beim Stanzen (manchmal auch als Lochen bezeichnet) mithilfe eines Stempels und einer Matrize präzise Löcher in Blech gebohrt.Zwischen die beiden Teile wird ein Blech eingelegt und der Stempel drückt durch das Metall bis zur Matrize.Die beim Stanzen entfernten kreisförmigen Materialstücke werden zu Müll verarbeitet, können aber auch zur Herstellung neuer Werkstücke verwendet werden, ein Vorgang, der als Stanzen bezeichnet wird.

Wenn viele Löcher erzeugt werden, können ähnliche Geräte zum Perforieren des Blechs verwendet werden.

Blechbearbeitung: Verformung

Eine weitere wichtige Kategorie von Blechbearbeitungsprozessen ist die Blechverformung.Diese Gruppe von Prozessen bietet unzählige Möglichkeiten, Bleche zu verändern und zu manipulieren, ohne in sie einzuschneiden.

Einer der Hauptverformungsprozesse ist das Biegen von Blechen.Ein Blechhersteller kann Blech mithilfe einer als Bremse bezeichneten Vorrichtung in V-Formen, U-Formen und Kanälen in Winkeln von bis zu 120 Grad biegen.Es ist einfacher, Bleche mit dünneren Stärken zu biegen.Decambering, ein Verfahren, das von Blechherstellern verwendet wird, ermöglicht ihnen das Gegenteil und entfernt die horizontale Biegung von Blechstreifen.

Der Prozess des Prägens ist ein weiterer Verformungsprozess, kann aber auch als eigene Unterkategorie betrachtet werden.Dabei kommt eine hydraulische oder mechanische Stanzpresse zum Einsatz, die mit einem Werkzeug und einer Matrize ausgestattet ist. Die Funktionsweise ähnelt dem Stanzen, wobei das Material jedoch nicht unbedingt entfernt werden muss.Das Stempeln kann für bestimmte Aufgaben wie Kräuseln, Zeichnen, Prägen, Bördeln und Säumen verwendet werden.

Im Gegensatz zu anderen Umformverfahren handelt es sich beim Drehen um einen Blechherstellungsprozess, bei dem das Metall rotiert, während es gegen ein Werkzeug gedrückt wird.Das Verfahren eignet sich zur Herstellung abgerundeter Blechobjekte wie Kegel und Zylinder und hat ein Erscheinungsbild, das mit dem CNC-Drehen oder sogar dem Töpfern vergleichbar ist.

Zu den weniger gebräuchlichen Blechverformungsprozessen gehören das Rollen, mit dem zusammengesetzte Kurven im Blech erzeugt werden, und das Walzen, bei dem das Blech zwischen zwei Walzen geführt wird, um seine Dicke zu verringern (und/oder die Dickenkonsistenz zu erhöhen).

Einige Verfahren fallen irgendwo in die Mitte von Schneiden und Verformung.Um beispielsweise ein Metallblech auszudehnen, müssen mehrere Schlitze in das Metall geschnitten und das Blech dann wie eine Ziehharmonika aufgezogen werden.

Blechbearbeitung: Montage

Das Schneiden und Umformen von Blechen sind zwei Arten der Blechumformung.Eine dritte Möglichkeit ist die Montage, entweder durch Verwendung üblicher Befestigungselemente oder durch andere Methoden.

Der Zusammenbau verschiedener Blechelemente mithilfe von Verbindungselementen wie Bolzen, Schrauben und Nieten ist ein wesentlicher Schritt im Herstellungsprozess, auch wenn er nicht immer als Fertigung angesehen wird.Das Durchstechen ist eine von mehreren Blechbearbeitungstechniken, die speziell zur Herstellung von Löchern für Nieten und andere Befestigungselemente eingesetzt werden können.

Blechteile können auch durch den Prozess des Schweißens miteinander verbunden werden, bei dem Hitze angewendet wird, um einen Abschnitt des Metalls zu schmelzen, wo es mit einem anderen Bauteil verbunden wird.Das geschmolzene Metall der beiden Komponenten verschmolz zu einer zuverlässigen Verbindung.Obwohl sich verschiedene Metalle mit bestimmten Schweißarten wie Lichtbogen-, Elektronenstrahl-, Widerstandsschweißen usw. besser schweißen lassen, weisen gängige Bleche wie Edelstahl und Aluminium eine bessere Schweißbarkeit auf.

Auswahl der geeigneten Blechfertigungstechniken

Wenn Sie bereits Blechteile entworfen haben, haben Sie wahrscheinlich eine solide Vorstellung von den Herstellungsverfahren, die zur Umsetzung des Entwurfs angewendet werden.Tatsächlich können Sie mit einigen CAD-Tools Features erstellen, die realen Blechfertigungsprozessen wie Biegen und Stanzen entsprechen, beispielsweise Autodesk Fusion 360 und Dassault Systèmes Solidworks.

Unabhängig von Ihrem Erfahrungsstand können die Blechexperten von Metalli Ihnen bei der Finalisierung Ihrer Entwürfe helfen und zwischen ähnlichen Verfahren wie Laserstrahlschneiden und Wasserstrahlschneiden wählen.