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Annedore Bose-Munde

Annedore Bose-Munde

Fachredakteurin für Wirtschaft und Technik

Stanzen

High-End-Stanztechnik

| Autor: Annedore Bose-Munde

Um präzise Stanzteile fertigen zu können, ist leistungsfähige Technik eine Voraussetzung. Doch auch neue Werkstoffe, die Miniaturisierung und Funktionsintegration sowie Industrie 4.0 gehören zu den Herausforderungen, auf die Anlagenhersteller reagieren müssen.

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Die Führungsbuchsen mit Kleberille von Steinel, werden mittels Übergangspassung in die Aufnahmebohrungen der Werkzeugplatten gesetzt und erhalten ihre exakte Position und Ausrichtung durch die spielfreie Passung.
Die Führungsbuchsen mit Kleberille von Steinel, werden mittels Übergangspassung in die Aufnahmebohrungen der Werkzeugplatten gesetzt und erhalten ihre exakte Position und Ausrichtung durch die spielfreie Passung.
( Bild: Steinel )

Stanzteile aus Stahl, Kupfer, Messing, Aluminium und anderen Materialien werden in allen Alltagsgegenständen verbaut – in Maschinen, Autos, Medizintechnik oder Endverbrauchergeräten. Die wirtschaftliche Produktion von Funktionsteilen und Baugruppen sowie beste Qualität bei der Herstellung von filigranen Teilen steht dabei im Fokus.

So setzt die Vogt & Käfer GmbH aus Esslingen auf die Servo-Direkt-Technologie im Doppelpleuel-Stanzautomat MSP 200 von Beutler Nova, einer Tochtergesellschaft der Schuler AG. Das Unternehmen ist als Stanzbetrieb zuverlässiger Partner der Industrie und auch wegen seiner Präzision und Flexibilität bei allen namhaften OEM der Automobilbranche und bei Firmen wie Festo und Metabo gefragt. „Wir haben uns einen Namen als zuverlässiger Hersteller von Präzisionsteilen gemacht“, sagt Mike Kuhlmann, kaufmännischer Geschäftsführer von Vogt & Käfer. Die von dem Unternehmen genutzte MSP 200 nutzt die Servo-Direkt-Technologie und verfügt über zwei elektrisch gekoppelte, frei programmierbare Antriebsstränge ohne Zahnradgetriebe. Mit der Anlenkung der Druckpunkte in den Seitenständern erhöht sich zudem die Maschinensteifigkeit. Der spiel- und schmierölfreie Antriebsstrang besteht aus einem hochdynamischen Servomotor, Bremsmodul und Exzenterwelle mit Pleuel, Kniegelenk und Stößel. Zwei solcher Antriebsstränge kommen synchronisiert über die Antriebsregelung im Stanzautomaten in gegenüberliegender Anordnung zum Einsatz und bringen dabei die Presskraft von 2.000 kN auf – ohne Kraftverlust über die Fläche. Mit Blick auf die Präzision bei der Teilefertigung heißt es von Vogt & Käfer: „Die Wiederholgenauigkeit ist überragend. Sie liegt auch ohne jedes Nachjustieren bei 0,01 mm.“

Pressen für ein ausgewogenes Kosten-Nutzen-Verhältnis

Mit einer neu entwickelten Servopresse setzt Schuler die MSP-Baureihe fort: Nach den 100 und 200 t starken Stanzautomaten bietet das Unternehmen nun auch eine Maschine mit 400 t Presskraft. Die erste Presse vom Typ MSP 400 hat bereits ein Kunde aus der Zulieferindustrie geordert. „Mit der MSP 400 beweisen wir, dass eine wirtschaftliche Fertigung von gestanzten und umgeformten Teilen auch zu einem niedrigen Anschaffungspreis möglich ist“, erklärt Schuler-Geschäftsführer Markus Bieg. „Die neue Pressengeneration richtet sich an Kunden, die großen Wert auf ein ausgewogenes Kosten-Nutzen-Verhältnis legen, ohne dabei auf die flexible Servo-Direkt-Technologie und eine einfache Bedienung verzichten zu wollen.“

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Dass hochwertige Stanztechnik nicht nur in den bekannten Märkten nachgefragt wird, sondern zunehmend auch von Ländern aus der sogenannten Dritten Welt, beobachtet Wolfgang Wiedenmann, stellvertretender Vertriebsleiter der Andritz KaiserGmbH. So hat das Unternehmen beispielsweise 2017 eine 6.300-kN-Presse mit Ziehkissen für die Herstellung von Gehäusen für Kühlschrankkompressoren an Walton High Tech Industries in Bangladesch geliefert. Dort werden mit modernster Pressen- und Werkzeugtechnik hochwertige Tiefziehteile für den asiatischen Markt hergestellt. Die von Andritz Kaiser gelieferte Pressenanlage besteht neben der 6.300-kN-Presse mit konventionellem Schleppkurbelantrieb aus zwei Schiebetischen Front-to-Back für den automatisierten Werkzeugwechsel sowie einem Platinenlader und einem 2D-Transfer.

Werkzeug-Einarbeitungspresse und Produktionsmaschine in einem

Eine aktuelle Neuentwicklung bei Andritz Kaiser ist die neue Maschinenbaureihe KSTE. „Diese Baureihe wird mit dem Fokus einer Symbiose aus einer Werkzeug-Einarbeitungspresse und einer Produktionsmaschine entwickelt. Die erste Maschine wird mit einer Presskraft von 1.600 kN und einer Tischlänge von 1.750 mm ausgeführt. Hierbei werden die Vorteile einer klassischen mechanischen Servopresse mit den Features einer Einarbeitungspresse, wie Lüfthub, flexibler Tischplatte oder flexiblem Werkzeugwechsel, kombiniert“, beschreibt Wolfgang Wiedenmann das Konzept. Zielgruppe für diese neue Maschinenbaureihe sind Hersteller von Werkzeugen, die eigentlich keinen eigenen Stanzbetrieb haben, aber trotzdem flexibel auf die Wünsche des Kunden nach vorübergehender Produktionsunterstützung eingehen wollen. „Die Maschine wird zudem speziell für die Anforderungen der Industrie 4.0 ausgelegt. Eine umfangreiche Sensorik erlaubt bereits während der Einarbeitung eine genaue Detektion der Kräfte im Werkzeug. Damit können Werkzeuge zukünftig schneller und produktionssicherer eingefahren werden“, so Wiedenmann weiter.

Dass auch Stanzprozesse überwacht und dokumentiert werden müssen, damit die Nutzer der Anlagentechnik rechtzeitig auf Fehler reagieren können, ist klar. Doch an die höher werdenden Anforderungen der Kunden müssen auch das Condition Monitoring der Maschinen und die Prozessdokumentation angepasst werden. Ab September 2018 wird es beispielsweise keine Zertifizierungen nach ISO/TS 16949 mehr geben. Die neue IATF 16949 gilt dann als Standard für Zulieferer im Automobilbereich. Davon betroffen werden auch viele Stanzprozesse sein, deren Fokus im Automobilbereich liegt. Der von der IATF (International Automotive Task Force) erarbeitete neue Standard IATF 16949, an dem sich Automotive-Zulieferer künftig orientieren müssen, hat das Ziel, die System- und Prozessqualität in den Unternehmen der Automobilindustrie wirksam zu verbessern. Er basiert auf der DIN EN ISO 9001 und wurde gemeinsam von den IATF-Mitgliedern (BMW, Chrysler, Daimler, Fiat, Ford, General Motors, PSA, Renault, VW) entwickelt. Im Zuge dieser Neuerung stellt die Schwer + Kopka GmbH auf der Stanztec geeignete Maßnahmen zur Einhaltung der Vorgaben vor, sowie als konsequente Weiterentwicklung Lösungen für das Condition Monitoring des Maschinenparks. Presskraft-, Kraft-Körperschall- und Digitalsensoren gehören heute zum Standard in der Stanz- und Umformtechnik. Neu sind jedoch unter anderem Temperatur-, Durchfluss-, Schwingungs-, Energie- oder Motorstromsensoren. Diese werden mit der von Schwer + Kopka entwickelten Lösung ebenfalls gemessen, entsprechend überwacht und vollautomatisch dokumentiert, sodass dafür keine Personalressourcen gebunden werden. „Diese Zustands-
überwachung, als Beispiel die Überwachung der Lagertemperatur oder des Ölverbrauchs, bietet völlig neue Möglichkeiten der vorsorglichen Maschineninstandhaltung. So ermöglicht das Dokumentationssystem PTO 4.0 (Process Tracking Office) beliebige Kombinationen bei der Prozessanalyse und ein Datenexport unterstützt den Anwender bei eigenen Auswertungen. Somit lässt sich jederzeit lückenlos nachweisen, dass die Fertigung auch zwischen den SPC-Prüfungen (Statistische Prozessregelung) wiederholgenau, prozesssicher und vor allem kontrolliert gelaufen ist“, erklärt Wolfgang Faulhaber, Geschäftsführer der Schwer + Kopka GmbH. Eine integrierte OPC-UA-Schnittstelle sowie die Vernetzung der Geräte durch die MES-Lösung SK-go! runden den Leistungsumfang ab. Durch flexible Anbindungsvarianten können ganze Abteilungen miteinander vernetzt werden. Somit werden Insellösungen vermieden und alle Produktionsdaten aus einem gemeinsamen, unverfälschten Datenpool geschöpft.

Schwer + Kopka hat bisher mehr als 13.500 Maschinen in über 15 Ländern vernetzt, so auch Stanzautomaten und Umformpressen. Über die neuesten Industrie-4.0-Lösungen und aktuellsten Überwachungssysteme mit automatisierter Prozessdokumentation können sich Interessenten live auf der Stanztec in Pforzheim informieren.

Passgenaue Werkzeuge gewährleisten Effizienz beim Stanzen

Viel Know-how und Effizienzpotenzial bei der Teilefertigung liegt bekanntlich im Werkzeug. Vor diesem Hintergrund hat die Steinel Normalien AG standardisierte Modulsysteme entwickelt, mit deren Hilfe sich Maschinenrüstzeiten drastisch reduzieren lassen. Maximal 20 Minuten dauert es laut Unternehmen, bis das Werkzeug gewechselt ist und die Fertigung mit anderen Stanzteilen weiterlaufen kann. Hinzu kommen hohe Zeit- und Kostenersparnisse bei der Konstruktion und Fertigung der Folgeverbundwerkzeuge.

Auch die miniaturisierten Tankplatten für Schnellläufer-Werkzeuge steigern die Fertigungseffizienz. Druckzylinderdurchmesser von nur 25 mm ermöglichen dicht gepackte Druckabnahmestellen mit sehr hohen Haltekräften bei Taktzahlen von bis zu 400 Hub pro Minute. Das Ergebnis ist eine hohe Produktivität ohne die Risiken von Federbruch oder Federschwingung, wie sie bei mechanischen Federlösungen auftreten können. „Diese Stickstofflösungen machen sich vor allem bei hochpräzisen Stanzteilen, schwierigen Materialien und hohen Auflagen bezahlt“, so Steinel.

Eine weitere Neuheit stellen die Führungsbuchsen mit Kleberille dar, welche mittels Übergangspassung in die Aufnahmebohrungen der Werkzeugplatten gesetzt werden und ihre exakte Position und Ausrichtung durch die spielfreie Passung erhalten. Christian Pape, Vertriebsleiter bei Steinel, sagt: „Bei unseren Entwicklungen steht generell die hohe Prozesssicherheit und Teilequalität sowie die Steigerung der Effizienz im Werkzeugbau und in der Fertigung in unserem Fokus.“

Ob Anlagentechnik, Automatisierung, Prozessüberwachung oder Werkzeug – beim Stanzen geht es längst um viel mehr als nur Funktionalität und Schnelligkeit.

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