14.05.2018

Stanzen statt Spanen

Wirtschaftlicher Einsatz von Folgeverbundwerkzeugen

Der Schweizer Dienstleister Etampa stellt die These auf, dass es sich durchaus lohnt, hin und wieder das Drehen und Fräsen durch Stanzen und Feinschneiden zu ersetzen. Im Leichtbau oder bei hohen Stückzahlen ließe sich so einiges einsparen. Eine Bestandsaufnahme.

Bei hohen Stückzahlen kann sich das Stanzen lohnen © Etampa

Es sind nur wenige Kriterien, die erfüllt sein müssen, um ein Drehteil stanzen oder feinschneiden zu können. Der Werkstoff muss in Ringform erhältlich und somit ein Walzprodukt sein. Außerdem muss er die erforderliche Umformbarkeit aufweisen. Bei der Etampa AG, dem Schweizer Präzisionshersteller für das Stanzen und Feinschneiden, wird dies beispielsweise durch geglühtes Rohmaterial erreicht. Dabei geschieht die eigentliche Verarbeitung in einem weichen Zustand, und das gestanzte oder feingeschnittene Teil wird im Anschluss bei Bedarf noch gehärtet.
Auch die Teilegeometrie spielt eine wichtige Rolle, denn es gibt einen Zusammenhang zwischen der Belastbarkeit der Werkzeuge und der Produktion. Beispielsweise dann, wenn es um Lochdurchmesser geht: Hier wird unter anderem definiert, wie klein ein Loch sein kann, das in ein Material hineingestanzt wird, ohne dass der Lochstempel bricht. Auch technologische Eigenheiten wie Stanzeinzug, Grat oder Schnittflächenausformung müssen hinreichend berücksichtigt und dem Stanzprozess angepasst werden. Und last but not least kommt es auf die Materialdicke an.

Je dünner das Material, desto eher lohnt sich das Stanzen

Hans-Rudolf Haefeli © Etampa

Lassen sich allgemeine Empfehlungen aussprechen, welche Teile für die Substitution prädestiniert sind? Hans-Rudolf Haefeli, Inhaber und CEO bei Etampa: „Das Stanzen und Feinschneiden sind als Alternativen immer dann interessant, wenn es um hohe Stückzahlen oder um das Gewicht der zu fertigenden Teile geht; Letzteres ist oft im Leichtbau der Fall, insbesondere im Bereich Automotive.“ Hinzu komme, dass man je nach Artikel einen oder mehrere Prozessschritte einsparen könne: „Nehmen Sie als Beispiel einen Ventilsitz, wo die Kugel hineinkommt; der muss kalibriert werden, und das geschieht im Normalfall am Montageband. Bei uns wird dieser Arbeitsschritt direkt ins Folgeverbund-Werkzeug eingebaut.“

Hohe Fertigungsgeschwindigkeit

Unterteil eines Etampa-Stanzwerkzeugs © Etampa

Was die hohen Stückzahlen angehe, so seien diese eine rechnerische Voraussetzung, so Haefeli. Denn beim Stanzen ergeben sich allein durch die Werkzeugherstellung deutlich höhere Einstiegskosten als beim Drehen. Allerdings: „Was man nicht außer Acht lassen darf, ist die Geschwindigkeit, mit der beim Stanzen oder Feinschneiden gefertigt werden kann. Wir haben Werkzeuge, die acht oder mehr Kavitäten haben, was bedeutet, dass bei jedem Hub acht oder mehr Teile herausfallen. Wenn man dann noch die lange Lebenszeit der Werkzeuge bedenkt, ist man schnell wieder im dunkelgrünen Bereich.“ Beim Drehen hingegen werde im Schnitt alle 10 Sekunden ein Teil produziert: „Das ist dann schon ein mehr als deutlicher Unterschied.“ Je nach Stückzahl können sich die Gesamtkosten inklusive Werkzeugherstellung innerhalb weniger Monate amortisieren, so Haefeli.

Stanzabfälle: Der Kunde erhält Gutschrift für den Schrott

An dieser Stelle, so Haefeli, möchte er eines auch nochmals klarstellen: „In die Produktivitätsüberlegungen mit einfließen muss in jedem Fall der Umgang mit dem Schrott, und ich sage hier bewusst Schrott und nicht Ausschuss. Beim Drehen entstehen weniger Späne und damit weniger Schrott als beim Stanzen. Bei uns sind es ja nicht Späne, die entstehen, bei uns sind es Stanzgitter oder Stanzabfälle. Diese werden nach Güten und Klassen getrennt, an einen Schrotthändler verkauft und recycelt.“ Die Schrottmenge ist bei Etampa von Beginn an Bestandteil des Teilepreises und wird dem Kunden gutgeschrieben. Das gilt speziell dann, wenn es sich um teure Werkstoffe wie Kupfer oder Titan handelt. Haefeli: „Diese Dinge werden bereits im Angebot klar ausgewiesen. Hier ist ganz klar Transparenz gefordert.“

Kann man das positive Substitutionspotenzial abschätzen, für die potenziellen Kunden und für den Hersteller? Haefeli muss nicht lang überlegen: „Ich bin fest davon überzeugt, dass bis zu 20 Prozent der Teile, die heute gedreht oder gefräst werden, gestanzt werden können, und zwar sowohl unter Material- als auch unter Geometriegesichtspunkten. Und wenn man sich dann vor Augen hält, dass die Stanzproduktion bis zu 30 Prozent und mehr günstiger sein kann, hat man auf beiden Seiten Gewinner.“

Etampa auf der Stanztec: Halle MS-EG, Stand B-03

Ein Beitrag von Ute Zimmermann, freie Fachjournalistin