Stanzen von Metall
Das Stanzen metallischer Werkstoffe ist ein formgebendes Verfahren, das meist dazu eingesetzt wird, flächige Teile aus einem planliegenden Blech herauszutrennen.
Dazu ist auf der einen Seite des Bleches eine scharfkantige Hohlform angeordnet, die in der Draufsicht genau dem Umriß der auszustanzenden Blechfläche entspricht. Diese Hohlform nennt man Gesenk oder Matrize. Auf der gegenüber liegenden Seite des zu bearbeitenden Bleches befindet sich ein Stempel, der genau in die Matrize passt.
Sowohl Stempel als auch Matrize bestehen aus gehärtetem Werkzeugstahl. Während die Matrize fest mit der Stanzmaschine verschraubt ist, wird der Stempel von einem sehr genau geführten Werkzeughalter mit großer Kraft in die Matrize getrieben. Die an den Werkzeugkanten entstehenden gewaltigen Scherkräfte trennen das Metallblech, so dass der ausgestanzte Teil durch die hohle Matrize nach unten herausfällt.
Je nach Verwendungszweck dient entweder das eingelegte Blech oder das herausgestanzte Formteil als Werkstück und wird weiterverarbeitet. Der jeweils andere Teil ist Abfall, so dass man das Stanzen als spanabhebendes Verfahren einstuft.
Beim Stanzen müssen - bedingt durch die Härte des Metallbleches - große Kräfte eingesetzt werden. Zu deren Erzeugung bedient man sich entweder hydraulischer Vorrichtungen oder der Zentrifugalkraft rotierender Massen. In der Industrie wird mit Stanzdrücken von zwei Tonnen bis zu achthundert Tonnen gearbeitet. Es gibt aber auch Hochleistungsmaschinen, die mehrere tausend Tonnen Stanzdruck erzeugen können.
Der Gefährdungsgrad des Bedienpersonals an Stanzmaschinen ist sehr hoch. Die Maschinen werden deshalb mit Sicherungsmechanismen versehen, die das Eingreifen in den Gefahrenbereich ausschließen sollen. Dafür sind Schutzgitter oder -hauben üblich. Weit verbreitet ist auch das Konzept der Zweihandbedienung, die den Arbeiter zwingt, beide Hände aus dem Gefahrenbereich zu nehmen, um den Arbeitshub auslösen zu können.
Für das Stanzen kleinerer, dünnerer Blechteile werden Maschinen eingesetzt, bei denen Stempel und Matrize walzenförmig ausgebildet sind. Beide drehen sich synchron und werden hydraulisch aufeinander gepreßt, während ein Blechband zwischen ihnen hindurchläuft. Damit erreicht man höhere Stückzahlen bei gleichmäßigerer und vibrationsärmerer Bearbeitung.
Auch für das Schneiden, Stanzen und Ausklinken von Flacheisen, Winkeleisen und Stangenmaterial werden Stanzmaschinen eingesetzt. Neueste Entwicklungen machen es möglich, in einem einzigen Durchgang Blechstärken bis zu 20 mm ebenso sauber auszustanzen wie Dünnbleche (sog. "Feinstanzen"). Bei Stanzteilen von 15 mm Dicke leistet eine moderne Maschine etwa 40 Arbeitshübe je Minute.
Das Stanzverfahren eignet sich besonders gut für hohe Losgrößen, insbesondere dann, wenn es automatisiert werden kann. Trotz des relativ hohen Abfallanteils - der jedoch leicht recycelbar ist - gibt es keine preiswertere Methode zur massenweisen Herstellung kleiner Blechteile oder zum Anbringen von Durchbrüchen oder Ausklinkungen an größeren Blechteilen.
Für kleine Losgrößen und Einzelstücke ist die Anfertigung von Stanzwerkzeugen zu aufwendig. Für solche Zwecke werden vorrangig programmgesteuerte Schneidverfahren eingesetzt (Trennschweißen, Laserschnitt, Wasserschnitt).
