Stanz- und Biegeteile begegnen Ihnen in Maschinen, Anlagen, Fahrzeugen und Befestigungssystemen an vielen Stellen. Häufig handelt es sich um vergleichsweise unscheinbare Metallteile wie Winkel, Laschen, Halter, Abdeckungen oder Verbindungselemente. Ihre Geometrie kann jedoch genau auf eine bestimmte technische Aufgabe abgestimmt werden.
Der Begriff beschreibt Bauteile, die durch Stanzen, Biegen oder eine Kombination beider Fertigungsverfahren hergestellt werden. Ausgangspunkt sind meist Bleche, Bänder, Streifen oder andere metallische Halbzeuge. Durch definierte Bearbeitungsschritte entsteht daraus ein Bauteil mit den benötigten Konturen, Bohrungen, Winkeln und Umformungen.
Doch was unterscheidet ein Stanzteil von einem Biegeteil? Wann spricht man von einem Stanzbiegeteil? Und wann eignet sich diese Art der Fertigung besonders gut?
Was sind Stanz- und Biegeteile?
Stanz- und Biegeteile sind Metallbauteile, deren Form durch Trenn- und Umformprozesse erzeugt wird.
Beim Stanzen können beispielsweise Außenkonturen, Ausschnitte oder Löcher hergestellt werden. Beim Biegen wird das Werkstück anschließend oder innerhalb eines kombinierten Fertigungsprozesses dauerhaft in die gewünschte räumliche Form gebracht.
Typische Bauteile sind beispielsweise:
- Winkel
- Laschen
- Halterungen
- Montagebleche
- Adapterteile
- Verbindungselemente
- Befestigungsplatten
- Konsolen
- Blechteile mit individuellen Lochbildern
Auch komplexere Geometrien mit mehreren Bohrungen, Biegungen und Umformungen lassen sich auf diese Weise herstellen.
Nach DIN 8580 werden Fertigungsverfahren grundsätzlich in verschiedene Hauptgruppen eingeordnet. Das Biegen gehört zum Umformen. Beim Umformen wird die Form eines Werkstücks gezielt verändert, ohne dass sein stofflicher Zusammenhalt aufgehoben wird.
Der Begriff Stanzen wird in der betrieblichen Praxis weiter gefasst: Auf Stanzmaschinen können Trennvorgänge mit Umformschritten wie Biegen oder Prägen kombiniert werden.
Was ist ein Stanzteil?
Ein Stanzteil erhält seine wesentliche Kontur durch einen Stanzvorgang.
Dabei wird das Ausgangsmaterial mithilfe eines Werkzeuges und einer Presse bearbeitet. Je nach Bauteil können dabei unterschiedliche Konturen entstehen, beispielsweise:
- runde oder längliche Löcher
- Aussparungen
- Durchbrüche
- Außenkonturen
- Langlöcher
- Befestigungsöffnungen
Ein einfaches Beispiel ist eine flache Metalllasche mit zwei Befestigungsbohrungen. Die Außenkontur und die Löcher können durch entsprechende Stanzoperationen hergestellt werden.
Stanzteile müssen allerdings nicht flach bleiben. Weitere Bearbeitungsschritte können sich unmittelbar anschließen.
Was ist ein Biegeteil?
Bei einem Biegeteil wird ein zunächst flaches oder anders vorgeformtes Werkstück durch eine gezielte Krafteinwirkung dauerhaft umgeformt.
Aus einem flachen Metallstreifen kann beispielsweise ein Winkel, eine Lasche mit abgekantetem Ende oder eine U-förmige Halterung entstehen.
Je nach Konstruktion können mehrere Biegungen nacheinander erforderlich sein. Dabei spielen unter anderem folgende Merkmale eine Rolle:
- Biegewinkel
- Biegeradius
- Materialstärke
- Werkstoff
- Lage der Biegelinien
- Abstand zwischen Bohrungen und Biegekanten
- geforderte Toleranzen
Diese Punkte sollten bereits bei der Konstruktion berücksichtigt werden. Die Geometrie eines Bauteils beeinflusst unmittelbar, wie es wirtschaftlich gefertigt werden kann.
Was ist ein Stanzbiegeteil?
Ein Stanzbiegeteil verbindet beide Bearbeitungsschritte in einem Bauteil.
Zunächst oder innerhalb eines kombinierten Prozesses werden Konturen und Ausschnitte erzeugt. Anschließend wird das Material an definierten Stellen gebogen oder anderweitig umgeformt.
Ein einfaches Beispiel ist ein Montagewinkel mit zwei Bohrungen. Zuerst werden Kontur und Bohrungen hergestellt, anschließend wird das Bauteil im vorgesehenen Winkel gebogen.
Bei komplexeren Teilen können zahlreiche Arbeitsschritte aufeinanderfolgen:
- Material zuführen
- Kontur schneiden oder ausstanzen
- Löcher und Aussparungen herstellen
- prägen oder weitere Formelemente erzeugen
- eine oder mehrere Biegungen ausführen
- Bauteil vom Ausgangsmaterial trennen
- gegebenenfalls entgraten und weiterbearbeiten
- Oberfläche behandeln oder beschichten
- Bauteil prüfen und komplettieren
Welche Reihenfolge sinnvoll ist, hängt von der Bauteilgeometrie, dem Werkstoff und der gewünschten Stückzahl ab.
Wie werden Stanz- und Biegeteile hergestellt?
Der genaue Fertigungsprozess wird für jedes Bauteil individuell festgelegt. Grundlage ist häufig eine technische Zeichnung, ein CAD-Modell, eine Werksnorm oder ein vorhandenes Musterteil.
1. Bauteilgeometrie prüfen
Vor Produktionsbeginn wird geprüft, welche Konturen, Bohrungen, Biegeradien und Umformungen benötigt werden.
Dabei müssen auch Materialstärke, Toleranzen und spätere Funktionen berücksichtigt werden.
Gerade bei Zeichnungsteilen lohnt sich eine frühzeitige Prüfung der Fertigbarkeit. Kleine konstruktive Änderungen können die Produktion vereinfachen, ohne die Funktion des Bauteils zu verändern.
2. Ausgangsmaterial auswählen
Stanz- und Biegeteile können aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen hergestellt werden.
Je nach Anwendung kommen beispielsweise infrage:
- Stahl
- Edelstahl
- Aluminium
- Kupfer
- weitere metallische Werkstoffe
Welcher Werkstoff geeignet ist, richtet sich nicht allein nach der Bearbeitbarkeit. Auch Festigkeit, Korrosionsbeanspruchung, Temperatur, Gewicht und spätere Einsatzbedingungen müssen berücksichtigt werden.
Bei STEBA werden für individuelle Zusatzprodukte unter anderem Stahl, Edelstahl und weitere Werkstoffe entsprechend der jeweiligen technischen Anforderung verarbeitet.
3. Konturen und Bohrungen herstellen
Im nächsten Schritt entstehen die benötigten Außen- und Innenkonturen.
Neben klassischen Rundlöchern können beispielsweise Langlöcher oder projektspezifische Lochbilder gefertigt werden.
Gerade bei Montage- und Befestigungsteilen ist die genaue Position der Bohrungen wichtig, damit das Bauteil später ohne zusätzliche Anpassungen zur vorhandenen Konstruktion passt.
4. Bauteil biegen und umformen
Nach dem Trennen beziehungsweise Stanzen folgt bei Stanzbiegeteilen die Umformung.
Dabei wird das Werkstück an festgelegten Stellen gebogen. Abhängig von der Geometrie können ein oder mehrere Arbeitsschritte erforderlich sein.
Bei der Konstruktion müssen Biegeradien, Materialverhalten und mögliche Formänderungen berücksichtigt werden. Nicht jede gewünschte Geometrie lässt sich unabhängig von Werkstoff und Materialstärke gleichermaßen herstellen.
5. Nachbearbeitung durchführen
Nach Stanzen und Biegen können weitere Arbeitsschritte erforderlich sein.
Dazu gehören beispielsweise:
- Entgraten
- Schleifen
- Schweißen
- Prägen
- Komplettieren
- Oberflächenbehandlung
- Grundieren
- Lackieren
STEBA kombiniert bei der Fertigung abhängig vom Bauteil unter anderem Stanzen, Biegen, Pressen, Lochen, Prägen, Schweißen, Schleifen, Entgraten und Lackieren.
Dadurch können aus einfachen Einzelteilen auch montagefertige Komponenten oder komplexere Konstruktionen entstehen.
Einzelwerkzeug oder Folgeverbundwerkzeug?
Wie Stanz- und Biegeteile hergestellt werden, hängt stark von der benötigten Stückzahl und Bauteilgeometrie ab.
Bei kleineren Stückzahlen können einzelne Bearbeitungsschritte nacheinander auf unterschiedlichen Maschinen ausgeführt werden.
Bei hohen und wiederkehrenden Stückzahlen kann sich dagegen ein kombiniertes Werkzeug eignen. Ein bekanntes Beispiel ist das Folgeverbundwerkzeug.
Dabei läuft das Material schrittweise durch mehrere Werkzeugstationen. Jede Station übernimmt einen bestimmten Teil des Fertigungsprozesses. So können beispielsweise zunächst Löcher gestanzt, anschließend Konturen erzeugt und danach Biegungen durchgeführt werden.
Der Vorteil liegt vor allem in einem wiederholbaren und automatisierbaren Fertigungsablauf.
Ein solches Werkzeug verursacht allerdings zunächst einen höheren konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand. Deshalb muss immer geprüft werden, welches Verfahren zur Bauteilgeometrie und zur vorgesehenen Stückzahl passt.
Welche Vorteile haben Stanz- und Biegeteile?
Stanz- und Biegeteile bieten besonders bei wiederkehrenden Bauteilen verschiedene technische und wirtschaftliche Vorteile.
Wiederholbare Geometrien
Definierte Werkzeuge und Fertigungsabläufe ermöglichen eine reproduzierbare Herstellung. Das ist insbesondere für Serien und regelmäßig benötigte Ersatz- oder Montageteile wichtig.
Mehrere Funktionen in einem Bauteil
Ein Stanzbiegeteil kann beispielsweise Befestigungsbohrungen, Anschläge, abgewinkelte Flächen und Montagebereiche miteinander verbinden.
Dadurch lassen sich Funktionen teilweise in einem einzigen Bauteil zusammenfassen.
Individuelle Konstruktionen
Stanz- und Biegeteile müssen keine Standardprodukte sein. Abmessungen, Lochbilder, Werkstoffe und Geometrien können gezielt auf eine Anwendung abgestimmt werden.
STEBA fertigt entsprechende Stanz- und Biegeteile sowie weitere Zusatzprodukte nach technischen Vorgaben.
Wirtschaftliche Serienfertigung
Bei geeigneter Bauteilgeometrie und ausreichenden Stückzahlen können wiederkehrende Arbeitsschritte stark standardisiert oder automatisiert werden.
Wie wirtschaftlich die Fertigung tatsächlich ist, hängt jedoch von Werkzeugaufwand, Material, Komplexität, Toleranzen und Stückzahl ab.
Wo werden Stanz- und Biegeteile eingesetzt?
Die Einsatzmöglichkeiten sind breit gefächert.
Typische Bereiche sind unter anderem:
- Maschinenbau
- Anlagenbau
- Rohrleitungsbau
- Stahlbau
- Schiffbau
- Offshore-Anwendungen
- Energietechnik
- Fördertechnik
- Sondermaschinenbau
Im Anlagen- und Rohrleitungsbau können beispielsweise Halterungen, Laschen, Montagewinkel oder Adapterteile benötigt werden.
Im Maschinenbau dienen Stanz- und Biegeteile häufig als Befestigungs-, Verbindungs-, Schutz- oder Funktionselemente.
Im Schiffbau und Offshore-Bereich müssen neben der Geometrie häufig zusätzliche Anforderungen an Werkstoff und Korrosionsschutz berücksichtigt werden.
Welche Angaben sind für die Fertigung wichtig?
Je eindeutiger ein Stanz- oder Biegeteil beschrieben ist, desto zuverlässiger kann seine Fertigbarkeit geprüft werden.
Für eine Anfrage sind insbesondere folgende Angaben hilfreich:
- technische Zeichnung oder CAD-Daten
- Abmessungen
- Materialstärke
- Werkstoff
- Lochdurchmesser und Lochbilder
- Biegewinkel
- Biegeradien
- Toleranzen
- gewünschte Oberfläche
- Stückzahl
- Einsatzbedingungen
- besondere Prüf- oder Dokumentationsanforderungen
Bei bereits vorhandenen Bauteilen kann gegebenenfalls auch ein Muster als Grundlage dienen.
Wenn Standardbauteile nicht ausreichen, können darüber hinaus Sonderanfertigungen nach Zeichnung, Muster oder technischer Vorgabe umgesetzt werden.
Wie unterscheiden sich Stanzteile, Biegeteile und Laserteile?
Die Begriffe beschreiben unterschiedliche Arten der Bearbeitung.
Ein Stanzteil wird mithilfe eines Werkzeuges auf einer Presse beziehungsweise Stanzmaschine gefertigt. Ein Biegeteil erhält seine räumliche Form durch Umformen. Beide Verfahren lassen sich bei einem Stanzbiegeteil miteinander kombinieren.
Beim Laserschneiden wird die Kontur dagegen mit einem fokussierten Laserstrahl hergestellt.
Welches Verfahren besser geeignet ist, lässt sich nicht pauschal beantworten.
Bei kleineren Stückzahlen oder häufig wechselnden Geometrien kann ein werkzeugarmes Schneidverfahren Vorteile bieten. Bei wiederkehrenden Serien kann sich die Investition in ein speziell abgestimmtes Stanzwerkzeug dagegen wirtschaftlich auszahlen.
Auch Kombinationen unterschiedlicher Verfahren sind möglich.
Worauf sollte bei der Konstruktion geachtet werden?
Ein technisch funktionierendes Bauteil ist nicht automatisch fertigungsgerecht konstruiert.
Bereits in der Planungsphase sollten deshalb unter anderem folgende Punkte geprüft werden:
- Sind die Biegeradien für Werkstoff und Materialstärke geeignet?
- Liegen Bohrungen ausreichend günstig zu Biegekanten?
- Sind die geforderten Toleranzen tatsächlich erforderlich?
- Lassen sich Konturen mit dem vorgesehenen Verfahren wirtschaftlich herstellen?
- Müssen nach dem Biegen bestimmte Anschlussmaße eingehalten werden?
- Wird eine Beschichtung benötigt?
- Müssen später weitere Teile angeschweißt oder montiert werden?
- Welche Stückzahlen werden kurz- und langfristig benötigt?
Besonders bei wiederkehrenden Bauteilen kann eine fertigungsgerechte Konstruktion den Produktionsablauf erheblich vereinfachen.
Stanz- und Biegeteile nach Zeichnung fertigen lassen
Nicht jedes benötigte Metallteil ist als Norm- oder Katalogprodukt verfügbar. Individuelle Abmessungen, besondere Lochbilder, abweichende Winkel oder projektspezifische Anschlussmaße machen deshalb häufig eine Fertigung nach Zeichnung erforderlich.
STEBA fertigt individuelle Metallteile und Zusatzprodukte für industrielle Anwendungen. Je nach Konstruktion können unterschiedliche Fertigungsschritte wie Stanzen, Lochen, Biegen, Pressen, Schweißen, Entgraten und Beschichten miteinander kombiniert werden.
Das Spektrum reicht vom Einzelteil und der Kleinserie bis zur wiederkehrenden Serienfertigung.
Für eine technische Prüfung sollten Sie möglichst eine Zeichnung beziehungsweise CAD-Daten, Angaben zum Werkstoff und zur Materialstärke, die benötigte Stückzahl sowie Anforderungen an Oberfläche und Einsatzbedingungen bereitstellen.
Häufige Fragen zu Stanz- und Biegeteilen
Was versteht man unter einem Stanz- und Biegeteil?
Ein Stanz- und Biegeteil ist ein Bauteil, bei dem Konturen, Löcher oder Aussparungen durch Stanzprozesse hergestellt und anschließend oder innerhalb desselben Fertigungsablaufs Biegungen beziehungsweise weitere Umformungen erzeugt werden.
Was ist der Unterschied zwischen einem Stanzteil und einem Biegeteil?
Bei einem Stanzteil stehen gestanzte Konturen und Ausschnitte im Mittelpunkt. Ein Biegeteil erhält seine Form durch gezieltes Umformen. Werden beide Verfahren miteinander kombiniert, spricht man häufig von einem Stanzbiegeteil.
Aus welchen Materialien werden Stanz- und Biegeteile hergestellt?
Je nach Anwendung können unter anderem Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und weitere metallische Werkstoffe verarbeitet werden. Die konkrete Werkstoffauswahl richtet sich nach Funktion, Belastung, Umgebungsbedingungen und Fertigungsverfahren.
Sind Stanz- und Biegeteile auch als Kleinserie möglich?
Ja. Stanz- und Biegeteile können abhängig von Bauteilgeometrie und Fertigungsverfahren als Einzelteile, Kleinserien oder größere Serien hergestellt werden. Für kleinere Stückzahlen werden häufig andere Werkzeug- und Prozesskonzepte gewählt als für die automatisierte Großserie.
Was ist ein Folgeverbundwerkzeug?
In einem Folgeverbundwerkzeug durchläuft das Ausgangsmaterial mehrere aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen. Dabei können unterschiedliche Arbeitsgänge wie Stanzen und Umformen miteinander kombiniert werden. Solche Werkzeuge eignen sich insbesondere für wiederkehrende Fertigungsabläufe.
Können Stanz- und Biegeteile nach Zeichnung gefertigt werden?
Ja. Individuelle Abmessungen, Lochbilder, Materialstärken und Biegegeometrien können auf Grundlage einer technischen Zeichnung oder anderer eindeutiger Fertigungsdaten umgesetzt werden. STEBA bietet entsprechende individuelle Zusatzprodukte für industrielle Anwendungen an.