Was ist der Unterschied zwischen dem Stanz- und dem Ziehverfahren?

Die Präzisionsmetallbearbeitung wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, und immer mehr Teile für verschiedene Branchen werden heute durch Metallbearbeitung hergestellt. Mit dem Wachstum der Metallbearbeitung ist es wichtig, die richtige Herstellung von Teilen zu verstehen. Je nach den Anforderungen des Produkts gibt es zwei verschiedene Methoden der Teilebearbeitung: Tiefziehen und Stanzen.

Tiefziehen ist ein Verfahren, bei dem ein Blech geformt wird, um eine glatte Oberfläche mit präzisen Abmessungen zu erzeugen. Beim Stanzen hingegen wird das Blech mit einem Stempel in die gewünschte Form gebracht. Tiefgezogene Teile sind in der Regel präziser und haben eine glattere Oberfläche als StanzteileEinige der folgenden Informationen helfen Ihnen bei der Entscheidung, ob Tiefziehen oder Stanzen für Ihre Anforderungen besser geeignet ist.

Was ist Tiefziehen?

Beim Tiefziehen wird ein Blech mithilfe mehrerer Matrizen wiederholt in die gewünschte Form gezogen. Dadurch entsteht ein Teil mit glatter Oberfläche und sehr präzisen Abmessungen. Komplexe Formen lassen sich durch das Tiefziehverfahren schneller, präziser und effizienter herstellen. Tiefgezogene Teile halten länger als gestanzte Teile, da sie während der Produktion höheren Belastungen und Druck ausgesetzt sind.

Vorteile des Tiefziehens

• Leistungsstark für die Herstellung einer großen Anzahl hochwertiger Produkte
• Geeignet für komplexe Designs
• Flexibilität der Materialien
• Produziert Teile mit gleichmäßigerer Wandstärke

Nachteile des Tiefziehens

• Erfordert spezielle Werkzeuge und Ausrüstung
• Höhere Werkzeugkosten als beim Metallstanzen
• Nicht für die Herstellung kleiner Mengen geeignet

Was ist Stempeln?

Metallstanzen ist ein vielseitiges Fertigungsverfahren, mit dem sich viele identische Teile sehr schnell herstellen lassen. Bei diesem Metallbearbeitungsprozess wird flaches Metall durch eine Matrize gestanzt, um es in die gewünschte Form zu bringen. Stanzen, Prägen, Biegen, Prägen, Fahnen und Lochen sind einige gängige Stanzverfahren. Sie alle verwenden unterschiedliche Matrizen für verschiedene Stanzvorgänge. Gestanzte Metallteile sind in der Regel ungenauer und haben rauere Oberflächen als Tiefziehteile.

Vorteile des Stanzens

• Einfach zu bedienen und weniger schwierig zu bedienen
• Höhere Verarbeitungseffizienz
• Aus einer großen Bandbreite an Metallen können Teile unterschiedlicher Formen und Größen hergestellt werden.
• Ideal für die Massenproduktion von Teilen

Nachteile des Stanzens

• Produziert mehr Schrott
• Nicht geeignet für sehr komplexe oder kundenspezifische Teile
• Es kann einen großen Arbeitsaufwand erfordern

Wie wählen Sie den besten Prozess für Ihr Projekt aus?

Hier sind einige Dinge, die Sie bei der Wahl zwischen einem Tiefzieh- oder Stanzverfahren für Ihr Projekt berücksichtigen sollten:

• Komplexität des Teils: Wenn Ihr Projekt tiefere, komplexe Teile umfasst, ist Tiefziehen möglicherweise die bessere Wahl. Für flache Teile mit einfachen Formen eignet sich Stanzen möglicherweise besser.
• Produktionsvolumen: Wenn Sie große Mengen produzieren müssen, ist Stanzen möglicherweise die schnellere und kostengünstigere Methode. Bei kleinen Produktionsläufen oder Mustern mit vielen kleinen Details ist das Tiefziehen teurer.
• Art des Materials: Überlegen Sie, welches Material Sie verwenden möchten. Manche Metalle eignen sich besser für das Tiefziehen, andere besser für das Stanzverfahren.
• Kostenüberlegungen: Berücksichtigen Sie sowohl die anfänglichen Einrichtungskosten als auch die laufenden Produktionskosten. Bei kleinen Aufträgen kann Tiefziehen zu teuer sein. Bei großen Aufträgen können durch Stanzen noch mehr Einsparungen erzielt werden.
• Erforderliche Stärke: Wenn Sie ein stabiles Teil benötigen, kann Tiefziehen zu einer besseren mechanischen Qualität führen. Dies liegt daran, dass das Metall während des Dehnungsprozesses stärker und haltbarer wird.

Der Unterschied zwischen Tiefziehen und Stanzen

Die folgenden Punkte verdeutlichen die Unterschiede zwischen Tiefziehen und Stanzen.

Genauigkeit

Die Genauigkeit eines Tiefziehteils lässt sich anhand der Metalldicke und der Rundheit der Innenecken beurteilen. Tiefziehteile sind in den meisten Fällen präziser als Stanzteile. Sehr hohe Maßgenauigkeiten lassen sich nur durch Einpunkttiefziehen erreichen. Die Außenfläche eines Stanzteils ist stets rauer, und die Maßgenauigkeit ist nicht so gut wie die eines Tiefziehteils.

Oberflächenveredelung

Die Oberfläche eines Tiefziehteils ist in der Regel glatter als die eines Stanzteils, da im Herstellungsprozess nur ein Verformungsprozess stattfindet. Die Herstellung von Stanzteilen erfordert zwei Prozesse (Umformen und Prägung), wodurch die Oberflächenbearbeitung schwieriger und rauer wird.

Das Prägen eines geformten Metallstücks kann dessen Optik verbessern. Die Struktur wird dadurch jedoch nicht verbessert. Das Material wird dadurch lediglich dicker, seine Form und Größe bleiben unverändert. Der Prägeprozess verleiht dem Teil keinen festen Halt.

Biegen

Das Zwei-Teile-Biegeverfahren wird meist verwendet, um scharfe Ecken in Tiefziehteilen zu erzeugen. Die beste Extrusionsform für das Tiefziehen ist die Einpunkt-Extrusionsform, da sie die genauesten Messungen und Biegewinkel ermöglicht.

Bei vielen Gebrauchsteilen lassen sich die erforderlichen engen Biegungen oder Winkel nicht durch Stanzen herstellen. Es ist jedoch möglich, einige Teile in die gewünschte Form zu stanzen und sie anschließend in eine andere Montagevorrichtung zu bringen, wo sie durch Biegen geformt werden. Auf diese Weise entsteht kein zusätzlicher Arbeitsaufwand und die hohe Qualität bleibt erhalten.

Produktionskosten

Da für das Tiefziehen zwei Pressen erforderlich sind, sind die Anlagenkosten höher als beim Stanzverfahren. Wir benötigen die Hauptpresse zum Tiefziehen und die zweite Presse zum Stanzen. Da Tiefziehteile jedoch präziser sind als Stanzteile, ist nach der Herstellung des Tiefziehteils weniger Arbeit erforderlich. Dies reduziert die Kosten, da weniger Ausschuss und Arbeitsaufwand anfallen.

Materialstärke

Tiefgezogene Teile sind in den meisten Fällen dünner als gestanzte Teile. Das liegt daran, dass das Metall während des Formprozesses freier fließt. Das Material wird wieder verteilt und lagert sich daher nicht an den Formwänden ab. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung. Diese Umverteilung verbessert auch den Fluss der Metallpartikel im gesamten Teil und führt zu einem stabileren Teil.

Um eine gleichbleibende Festigkeit zu gewährleisten, eignet sich Tiefziehen besser, da es das Material überträgt. Teile mit gleichmäßiger Dicke können auch durch Stanzen hergestellt werden. Stanzen ist jedoch weniger stabil und es ist schwierig, die richtige Dicke zu erzielen.

Design

Bei der Herstellung eines Tiefziehteils muss der Verarbeiter berücksichtigen, dass der Tiefziehprozess durch den Grad der Biegung und Dehnung des Blechs begrenzt ist. Um sicherzustellen, dass das Teil tiefgezogen werden kann, müssen diese Einschränkungen bei der Berechnung der Wandstärke, der Winkel und anderer Details des Teils berücksichtigt werden.

Tiefziehen eignet sich nicht gut für die Herstellung komplexer Teile mit engen Biegungen. Beim Stanzen ist dies nicht der Fall, sodass es in mehr Situationen eingesetzt werden kann, ohne dass der Herstellungsprozess berücksichtigt werden muss.

Einfache Herstellung

In Großserienfertigungslinien lassen sich Tiefziehteile schnell und einfach herstellen. Der Prozess ist einfach, und die Werkzeuge müssen seltener gewechselt werden. Stanzteile hingegen sind aufwändiger herzustellen und erfordern in der Regel längere Vorlaufzeiten. Dadurch verlängern sich die Wartezeiten und die Produktionskosten steigen.

Massenproduktion

Das Tiefziehverfahren ist besonders effektiv, wenn große Produktmengen hergestellt werden müssen. Es ermöglicht die schnelle und einfache Herstellung einer großen Anzahl von Produkten in kurzer Zeit. Ein weiterer Vorteil des Stanzverfahrens in der Massenproduktion ist die bessere Kontrolle der Oberflächenbeschaffenheit der Teile. Da das Stanzverfahren langsam ist, kann es nicht gleichzeitig eine große Anzahl von Produkten produzieren und ist nicht für die gleichzeitige Produktion einer großen Anzahl von Produkten geeignet.

Stärke

Tiefgezogene Teile sind stabiler als gestanzte Teile, da das Metall beim Tiefziehen gedehnt wird. Dadurch wird das Metall flexibler und damit fester. Beim Stanzprozess hingegen wird das Metall nicht so stark gedehnt und ist daher weniger flexibel.

Da gestanzte Teile nicht flexibel sind, neigen sie bei hohem Druck eher zum Bruch. Tiefziehteile haben gegenüber gestanzten Teilen einen großen Vorteil: Sie sind stabiler. Sie eignen sich daher am besten für Anwendungen, die hohe Zuverlässigkeit erfordern.

Aussehen

Ein Problem beim Tiefziehen besteht darin, dass sich die Oberflächenform manchmal durch Falten, Dehnungen oder Brüche verändert. Diese Verformungen sind zwar nicht immer sichtbar, können aber die Ästhetik beeinträchtigen. Durch das Prägen hingegen bleibt die Oberfläche glatt und formstabil. Gestanzte Teile wirken allein optisch ansprechender.

Formbarkeit

Tiefziehen ist ein formbares Verfahren, da es das Formen komplexer Blechformen erleichtert. Gestanzte Teile sind schwieriger zu formen als tiefgezogene Teile, da sich das Metall nicht dehnt und weniger elastisch ist. Teile, die tiefgezogen werden müssen, weisen eine höhere Formbarkeit auf als gestanzte Teile.

Überlegungen zur Anwendung

Teile, die eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht erfordern, werden eher durch Tiefziehen verstärkt. Tiefgezogene Teile haben einen dünneren Querschnitt als gestanzte Teile, verlieren aber keine mechanischen Eigenschaften.

Tiefziehen eignet sich auch besser für die Herstellung von Teilen, die rostgeschützt werden müssen, da es dem Teil eine bessere Oberflächenbeschaffenheit und genauere Maße verleiht. Gestanzte Teile eignen sich nicht so gut für leichte, aber stabile oder rostbeständige Teile.

Volumen

Für die Massenproduktion eignet sich Tiefziehen besser. Wenn nur eine kleine Stückzahl hergestellt werden muss, ist Stanzen die bessere Wahl. Denn Stanzen eignet sich für kleine Stückzahlen besser als Ziehen und ist kostengünstiger.

Das Ziehen hat zwar höhere Einrichtungskosten, ermöglicht aber die schnelle Herstellung einer großen Stückzahl und ist daher ideal für die Massenproduktion. Beim Stanzen werden günstigere Werkzeuge verwendet und die Herstellung einer großen Stückzahl erfordert keinen großen Arbeitsaufwand.

Materialien

Viele Ziehteile bestehen aus Stahl, Aluminium und Kupferlegierungen. Stanzteile hingegen bestehen meist aus Weichstahl oder legiertem Stahl. Dies ist jedoch nicht immer der Fall, und beide Verfahren können mit vielen verschiedenen Materialien zur Herstellung unterschiedlicher Teile eingesetzt werden.

Form

Die endgültige Form des Teils hängt davon ab, ob es durch Tiefziehen oder Stanzen hergestellt wird. Tiefgezogene Teile haben einen dünneren Querschnitt als gestanzte Teile und können daher komplexere Formen annehmen. Zudem weisen tiefgezogene Teile geringere Toleranzen auf als gestanzte Teile.

Herstellungsprozess

Der Formprozess für Stanzteile erfolgt in der Regel einstufig. Im Gegensatz dazu umfasst die Formgebung von Tiefziehteilen viele Schritte, wie z. B. die Konstruktion der Form, die Vorbereitung des Materials, das Stanzen, Strecken, Schneiden und Prüfen. Dadurch können Stanzteile schneller hergestellt werden als Tiefziehteile, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt.

Da beim Stanzen weniger Strom verbraucht wird als beim Tiefziehen, ist auch weniger Maschinenwartung erforderlich, was die laufenden Kosten des Prozesses senkt.

Nachbearbeitung

Sobald ein Stanzteil hergestellt ist, kann es sofort verwendet werden, da es keiner weiteren Bearbeitung bedarf. Anders verhält es sich bei Tiefziehteilen, die mehrere Nachbearbeitungsschritte wie Entgraten, Oberflächenpolieren und Lackieren erfordern. Dadurch ist der Tiefziehprozess zeitaufwändiger und teurer.

Schmierstoffe

Schmierstoffe und Flüssigkeiten können auf Tiefziehteile gelangen. Daher ist es wichtig, Materialien zu verwenden, die dadurch nicht beschädigt werden. Eine Möglichkeit hierfür ist das Härten oder Beschichten des Materials oder die Verwendung von Materialien wie Kunststoffen und Keramik, die weniger anfällig gegenüber Wasser und anderen Chemikalien sind.

Zusammenfassend

Beim Tiefziehen von Metall wird das Metall mithilfe von Stempel und Matrize in die gewünschte Form gezogen. Beim Stanzen hingegen werden Spitze und Amboss verwendet, um das Metall zu formen. Gestanzte Teile sind schwieriger zu formen als Tiefziehteile und können nur in kleinen Stückzahlen hergestellt werden. Beim Tiefziehen wird das Metall gedehnt, wodurch das Teil fester wird als ein gestanztes Teil.

Gestanzte Teile sind nicht so stabil wie tiefgezogene Teile, da das Metall nicht gedehnt wird. Tiefziehen eignet sich am besten für Designelemente, die eine sehr einfache Formgebung erfordern. Tiefgezogene Teile kosten in der Regel mehr als gestanzte Teile. Ihr höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ihre Korrosionsbeständigkeit gleichen dies jedoch aus.