Glossar Blechbearbeitung

Abkanten

Beim Abkanten handelt es sich um ein Verfahren, mit dem Blech in einem bestimmten Winkel gebogen wird. Ein Teil des Bleches wird dabei auf eine Maschine gelegt und durch ein Gewicht von oben fest auf die Ablagefläche gedrückt. Das restliche Blech steht nach vorne über und wird gegen die andere Blechseite nach oben gebogen. Dabei drückt ein mechanischer Arm von unten gegen das Blech und biegt dieses hoch. Der Winkel lässt sich durch den Arm beeinflussen. Für einen 90-Grad-Winkel klappt dieser senkrecht nach oben. Für größere Winkel verharrt er vorher und für kleinere geht er über die Senkrechte hinaus. In der Regel schaffen entsprechende Maschinen Abkantlängen von bis zu drei Metern.

Abrasiv-Wasserstrahlschneiden

Das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden gehört zu den trennenden Metallverarbeitungsverfahren. Hierbei wird ein feiner Wasserstrahl durch eine Düse geführt. Durch das Aufbringen eines besonders hohen Drucks von bis zu 4.000 bar reicht die Energie dieses Strahls für das Auftrennen von metallischen Blechen aus. Das Abrasiv-Wasserstrahlschneiden wird vorwiegend zusammen mit modernen CNC-Steuerungen verwendet. Ein motorgetriebener Kopf wird vollautomatisch über das Blech geführt, sodass beinahe beliebige und komplexe Konturen ausgeschnitten werden können. Bei der abrasiven Methode wird dem Wasser ein Abrasionsmaterial beigemischt, um den Trennvorgang zu optimieren.

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Achse

Der Begriff Achse bezieht sich auf die Verwendung einer CNC-Maschine. Diese benötigt die Achsen zur Bewegungsorientierung für das jeweilige Blech. Die x-Achse stellt die horizontale, die y-Achse die vertikale und die z-Achse die räumliche Komponente dar. Zusätzlich gibt es auch Maschinen mit Drehachsen. Bei der Programmierung einer CNC-Maschine geben die Werte die genaue Position des Bleches bei jedem Schritt an. Die Mitte hat den Wert Null, nach rechts bzw. oben sind die positiven und nach links bzw. unten die negativen Werte zu finden.

Adjustage

Bei der Blechbearbeitung kommt es auf eine hohe Genauigkeit und geringe Fertigungsabweichungen an. Dazu ist es notwendig, dass die gewünschte Anlage, auf der ein Fertigungsschritt durchgeführt wird, besonders exakt adjustiert wird. Die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen bei der Blechbearbeitung Hocker kennen die notwendigen Schritte genau, mit der die Wasserstrahlanlage, Blechbiegeanlage oder auch Laserschneideanlage eingerichtet werden muss, damit selbst kleinste Fertigungstoleranzen von wenigen hundertstel Millimetern erreicht werden können.

Automatische Verrundung

Blech ist ein beliebter Werkstoff für eine ganze Vielzahl an Produkten und Bauteilen. Nach dem Zuschneiden des Materials können scharfe Grate und Kanten entstehen. Damit diese nicht zu Verletzungen und einer unschönen Optik führen können, sollten Sie bei der Blechbearbeitung immer das Verfahren der automatischen Verrundung einsetzen. Hierbei werden in den CNC-gesteuerten Maschinen alle scharfen Kanten automatisch abgerundet.

Baustahl

Baustahl besteht hauptsächlich aus Eisen und weniger als 2,06 Prozent Kohlenstoff. Vorrangig kommt er beim Maschinen- und Stahlbau zum Einsatz. Unterschieden wird dabei nach unlegiertem und legiertem Baustahl. Unlegierter Stahl wird nach seiner Bestimmung, ob er für eine Wärmebehandlung geeignet ist (Stahlgruppen-Nummer 01 und 91) oder nicht (Stahlgruppen-Nummer 02 und 92), unterteilt. Niedriglegierter Stahl hat weniger als fünf Prozent Legierungselemente in sich. Bei hochlegiertem Stahl sind es hingegen mehr als fünf Prozent. In den Baustahlgruppen-Nummern ist alles über 50 legiert.

Bearbeitungsfenster

Das Bearbeitungsfenster ist ein wichtiger Begriff im Bereich der Blechbearbeitung. Alle Maschinen, die für das Zuschneiden, das Biegen und das Formen des Materials verwendet werden, bieten Ihnen ein gewisses Bearbeitungsfenster. Dieses bezeichnet die maximalen Abmaße, die das System realisieren kann. In der Regel gilt, dass bei einem größeren Bearbeitungsfenster auch die Toleranzen steigen. Wählen Sie daher am besten für kleine und filigrane Bauteile eine Maschine mit einem kleinen Wert. Grobe Bauteile können auch auf Anlagen mit größerem Bearbeitungsfenster gefertigt werden.

Bemaßung

Bauteile aus Blech können einfache und komplexe Konturen gleichermaßen haben. Damit diese auch genau nach Ihren Vorstellungen gefertigt werden können, ist eine vollständige und exakte Bemaßung unumgänglich. Auf den technischen Zeichnungen müssen neben allen relevanten Maßen hierbei auch Form-, Lage- und Maßtoleranzen angegeben werden. Gerne unterstützen wir Sie von der Blechbearbeitung Hocker bei der fachgerechten Bemaßung Ihrer technischen Zeichnungen, wenn Sie Bedarf haben.

Beschichtung

Mithilfe einer Beschichtung ist das Blech vor Korrosion und Umwelteinflüssen geschützt. Durch die Schutzschicht erhöht sich die Lebensdauer. In der Regel werden hochwertige thermische Beschichtungen für Metall verwendet, die aus metallischen oder keramischen Legierungen bestehen. Die Beschichtung wird dabei nach der Bearbeitung eines Blechs aufgetragen, wenn dieses seine endgültige Form erreicht hat.

Biegen

Das Biegen stellt wie das Abkanten ein Verfahren zur Formgebung eines Bleches dar. Hierbei erfolgt die Erzeugung bestimmter Formen wie die V-Form und die U-Form. Über der Maschine befindet sich ein Arm, an dessen Ende ein Form-Positiv hängt. Dieses wird auf das darunter liegende Blech gedrückt. Unter diesem befindet sich ein Form-Negativ, in welches das Blech gedrückt wird. Bei maximaler Kraft nimmt das Blech die Form des Negativs an. Im Gegensatz zum Abkanten sind hier mehrere Biegungen hintereinander möglich. Unterschieden werden das freie Biegen, Gesenkbiegen, Prägebiegen und Drei-Punkt-Biegen.

Biegefestigkeit

Die Biegefestigkeit ist ein relevanter Materialkennwert im Bereich der Werkstoffkunde. Hierbei wird für ein spezifisches Material die Zug- und Druckspannung in der Randfaser eines Prüfkörpers ermittelt, der einer Biegebelastung ausgesetzt wird. Die Biegefestigkeit bezeichnet den Wert, bei dem das Material versagen würde. Sie können davon ausgehen, dass sich ein Material mit einer hohen Biegefestigkeit steifer und damit robuster als ein Werkstoff mit einem geringeren Wert verhält.

Neben dem Material beeinflusst auch die Kontur eines Bauteils dessen Biegefestigkeit. Durch Verrippungen können Sie Blechbauteile besonders steif und biegefest ausführen. Nutzen Sie diese Möglichkeit, um leichte und gleichzeitig hochstabile Produkte aus Blech zu fertigen.

Biegekanten

Blech können Sie mit unterschiedlichen Bearbeitungsmaschinen abkanten und so selbst komplexe Konturen bilden. Bedenken Sie bei der Entwicklung der Bauteile immer, dass Sie minimale Radien an den Biegekanten berücksichtigen. Denn bei einer unsachgemäßen Ausführung können sich Risse und damit empfindliche Schwachstellen bilden. Dieses Problem lässt sich durch passende Ausschnitte umgehen. Gerne beraten wir Sie von der Blechbearbeitung Hocker zur fachgerechten Ausgestaltung Ihres Bauteils aus Blech.

Biegeradius

Der Biegeradius gibt den inneren Radius der Biegestelle an. Je größer der ist, desto geringer ist die Bruchgefahr an dieser Stelle. Durch das Biegen verändert sich an der Biegestelle das Material. Bei einem kleinen Winkel wird mehr Kraft aufgewendet und das Material muss sich weiter ausdehnen. Dabei entsteht eine dünnere Materialstärke, die leichter brechen kann. Jedes Material hat deshalb einen Mindestbiegeradius, der nicht unterschritten werden darf.

Blech

Ein Blech ist eine dünne Platte aus Metall mit einer Stärke von mindestens 0,20 Millimetern, welche durch Auswalzen entsteht. Es wird in Tafeln in vier verschiedenen genormten Größen ausgeliefert und nach Bedarf zugeschnitten. Ein Merkmal für Bleche ist, dass Länge und Breite bedeutend größer sind als die Materialstärke. Bleche können aus nahezu jedem Metall hergestellt werden. In der Blechverarbeitung greifen Unternehmen häufig auf Stahl und Aluminium zurück. Das sogenannte Feinblech weist eine Dicke von weniger als drei Millimetern auf. Alles, was eine höhere Stärke hat, wird als Grobblech bezeichnet.

Blechformate

Bauteile aus Blech können kleine und große Dimensionen haben. Sie finden in diesem Bereich große Karosserieteile genauso, wie kleine Unterlegscheiben. Damit auch Sie Ihre gewünschten Produkte rentabel und günstig fertigen können, sollten Sie sich in jedem Falle für ein geeignetes Blechformat entscheiden. Gängige Bleche werden in rechteckigen Formaten für die Weiterverarbeitung angeboten.

Folgende Formate sind hierbei üblich:

• Kleines Format: 1.000 mm x 2.000 mm.
• Mittleres Format:. 1.250 mm x 2.500 mm.
• Großes Format: 1.500 mm x 3.000 mm.
• Sehr großes Format: 2.000 mm x 4.000 mm

Nach Wunsch erhalten Sie auch abweichende Formate bei uns. Sprechen Sie uns bei Bedarf gerne an.

Blechkörper

Blech bezeichnet ein dünn gewalztes Metall, welches in vielfältigen Formen verarbeitet werden kann. Beispielsweise lassen sich Blechzuschnitte mehrfach biegen, um so einen stabilen Blechkörper zu bilden. Zusammen mit weiteren Metallverarbeitungsverfahren wie Nieten, Schweißen oder Schrauben können selbst dichte Wannen oder Tanks hergestellt werden. Wir von Blechbearbeitung Hocker bieten Ihnen die gesamte Vielfalt an Verarbeitungsverfahren, um so auch Ihre gewünschten Bauteile fertigen zu können.

Brammen

Die Bramme ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von hochwertigen Blechen. Der Begriff bezieht sich hierbei auf die Form und findet immer dann Anwendung, wenn die Länge und Breite des gegossenen Metallblocks wesentlich größer ist, als dessen Dicke. Die Brammen werden im aufgeheizten Zustand durch Walzen geführt, um so die Dicke immer weiter zu reduzieren. So lassen sich aus vielfältigen Materialien wie Aluminium, Stahl oder Kupfer selbst dünne Bleche mit einer Dicke von weit weniger als einem Millimeter fertigen. Eines der besonders dünnen Varianten, welche Sie in jedem Haushalt finden, ist die Aluminiumfolie. Auch dieses Produkt wird durch das Walzen von Brammen auf die geringe Dicke gefertigt.

CAD-Datenformat

CAD bedeutet ausgeschrieben Computer Aided Design. Bei diesem Datenformat werden die Vorstellungen eines Konstrukteurs in eine Datenstruktur gebracht. Mittels eines EDV-Programms können diese Daten verarbeitet und das reale Objekt als Modell dargestellt werden. Mittels eines mathematischen Datenmodells können dann die Daten in einen binären Code überführt werden, damit die Maschine die Sprache lesen kann. Jedes CAD-Programm kann unterschiedliche Datenformate auslesen.

CNC

Die Abkürzung CNC steht für „Computerized Numerical Control“, also eine numerische Computersteuerung. Dabei bekommt die entsprechende Maschine eine genaue Programmierung der Einstellungen, welche für die Verarbeitung der Bleche erforderlich sind. Eine Aufsichtsperson ist bei einer Maschine mit CNC nicht mehr nötig. CNC-Maschinen können viele Bleche in kurzer Zeit bearbeiten und erreichen dabei bei jedem Stück eine nahezu exakte Genauigkeit.

Datenaustausch

Der Datenaustausch zwischen unterschiedlichen CAD-Programmen ist oft nicht möglich, da die Programme mit unterschiedlichen Zeichnungsdateien arbeiten. Der Datenaustausch hat also Verluste, die durch eine Neuapproximation, das heißt eine neue Berechnung ausgeglichen werden müssen. Ein verlustfreier Austausch von Daten zwischen unterschiedlichen CAD-Programmen ist so gut wie nie möglich, da nur Teile der Geometriedefinitionen übereinstimmen.

Desoxidation

Hier handelt es sich um ein Verfahren, mit dem überschüssiger Sauerstoff aus Stahlschmelzen entfernt werden kann. Hierbei wird der Sauerstoffgehalt so weit abgesenkt, dass der Stahl ohne Blasenbildung erstarrt. Das Verfahren kann in einem Elektro-Lichtbogen-Ofen oder in der Pfanne erfolgen.

Dicke

Die Dicke eines Blechs ist für die Formgebung wichtig. Je dicker das Material, desto mehr Kraft muss von einer Maschine aufgewendet werden, um einen bestimmten Winkel zu erhalten. Weiterhin verändern sich auch die Werte für den Biegeradius und den erforderlichen Mindestrand. Werden diese Komponenten nicht an die Dicke des Bleches angepasst, kommt es zu Fehlbiegungen.

Drei-Punkt-Biegen

Dieses Verfahren im Bereich des Gesenkbiegens funktioniert mit einem Stempel und einer Matrize. Der Stempel biegt dabei das Werkstück an zwei Auflagepunkten der Matrize. Dieses Verfahren findet in der Blechverarbeitung Anwendung, um Werkstücke in hoher Genauigkeit zu erstellen.

Entgraten

Beim Entgraten wird der sogenannte Grat, der durch spannendes Umformen erzeugt wurde, entfernt. Dies kann mithilfe von Feilen oder Schleifbändern passieren oder aber durch diamantbesetzte Schleifscheiben.

Falzen

Beim Falzen werden Teile durch Umformen zusammengefügt. Blechteile werden dabei mit vorbereiteten Rändern ineinandergeschoben oder -gelegt. Durch das anschließende Umlegen der Ränder erhält man einen Formschluss.

Feuerverzinken

Das Feuerverzinken ist ein Schmelz-Tauchverfahren. Es wird zur Veredelung von Oberflächen bei Stahl eingesetzt. Dabei wird ein Zinküberzug auf die Stahloberfläche gelegt. Bei 440 bis 465 °C wird der Stahl in ein Zink- bzw. Zinklegierungsbad eingetaucht. Luftsauerstoff muss dabei restlos entfernt werden, damit keine Restoxidation entsteht.

Gesenkbiegen

Beim Gesenkbiegen wird das Werkstück mittels eines Biegestempels in das Biegegesenk gedrückt.

Industrielaser

Diese Laser sind ausschließlich für die Industrie geeignet und besitzen eine Leistung von über 500 Watt.

Inertes Schutzgas

Dieses Gas ist sehr reaktionsträge und beteiligt sich nicht an gewissen chemischen Reaktionen. Das hier am häufigsten eingesetzte Edelgas ist Argon, wobei alle Edelgase sehr reaktionsträge, also inert, sind. Diese Schutzgase kommen zum Beispiel beim Lichtbogenschweißen zum Einsatz.

Laserglas

Das Laserschneiden ist eines der modernen Metallbearbeitungsverfahren, mit denen präzise Konturen wirtschaftlich und präzise ausgeschnitten werden können. Auch bei der Verarbeitung von Holz, Kunststoff, Glas und vielen anderen Materialien kommt die Technik zum Einsatz. Besonders verbreitet ist die Anwendung von CO₂-Lasern, bei dem ein spezielles Lasergas für die Aussendung des hochenergetischen Lichtstrahls benötigt wird. Dieses Gas ist eine Mischung aus Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und Helium.

Mit einer Vakuumpumpe wird die Mischung kontinuierlich durch eine Entladungsröhre gesaugt. Hier findet eine Aufspaltung der Bestandteile statt, die unter Zuhilfenahme von Gleichstrom erfolgt. Bei diesem Prozess werden Lichtstrahlen ausgesendet, die mit einem Spiegelsystem gebündelt werden. Das Ergebnis ist ein Laserstrahl, der präzise auf die Bauteiloberfläche abgelenkt wird und dort eine lokale Aufschmelzung des Materials erreicht. Unter einem Schutzgas wird zudem die Oxidation des Werkstoffs an der Schnittkante vermieden, die mit einer Veränderung der Materialeigenschaften verbunden sein kann.

Matrize

Die Matrize, auch Gesenk genannt, ist der Formgeber beim Biegen eines Blechs. Dabei handelt es sich um eine Einbuchtung in einer bestimmten Form. In der Regel sind dies die V-Form oder die U-Form. Die Matrize liegt unter dem zu formenden Blech. Von oben wird mit einem großen Druck das Gegenstück in Form des Stempels auf das Blech gedrückt. Dieses wird dadurch in die Matrize gepresst und nimmt deren Form an. Um verschiedene Breiten und Formen beim Biegen zu erhalten, sind unterschiedliche Matrizen notwendig.

Minimaler Biegeradius

Der minimale Biegeradius spielt in der Verarbeitung von Materialien wie Metallen eine wichtige Rolle. Der Wert ist ein Maß dafür, welcher kleinste Radius beim fertigen Bauteil oder Halbzeugs erreicht werden kann, ohne dass es zu Rissen oder gar einem Bruch des Werkstoffes kommt. Dabei spielen verschiedene Faktoren eine entscheidende Rolle:

• Materialart
• Dicke des Werkstücks
• Temperatur

Durch den Biegeprozess kommt es zu erheblichen Spannungen im Gefüge des Werkstoffs. Sind die Spannungen zu groß, kommt es zu Schäden wie Rissen, die an der Oberfläche sichtbar werden. Berücksichtigen Sie beim Design Ihrer Bauteile daher immer den Wert des minimalen Biegeradiuses. Mit einer Vergrößerung der Radien bei Biegungen können Sie die Problematik einer Rissbildung mit wenig Aufwand problemlos umgehen.

Randkanten

In der Metallverarbeitung müssen Sie den Randkanten besondere Aufmerksamkeit schenken. Die Randkanten können nach dem Sägen, Biegen, Fräsen oder Drehen unschöne Grate aufweisen. Diese bergen eine erhebliche Verletzungsgefahr und können zu einem Eindruck von unfachmännischer Verarbeitung führen.

Im Zuge der Produktion eines Metallteils muss es daher nach den Fertigungsschritten zu einem Entgratungsprozess der Randkanten kommen. Wir stellen bei allen Fertigungsverfahren diesen wichtigen Schritt um, damit Sie hochwertige und einwandfreie Bauteile ohne Verletzungsgefahr erhalten.

Stempel

Der Stempel ist die ausführende Kraft beim Biegen eines Blechs. Er ist an einem Arm befestigt und weist die gleiche Form wie die Matrize auf. Beide zusammen ergeben eine durchgängige Fläche, wenn sie ineinandergeschoben werden. Das Blech dazwischen nimmt beim Herunterdrücken die entsprechende Form an. Der Stempel gelangt mit einem hohen Druck auf das Blech und biegt dieses in die Matrize. Er sollte der Matrize hinsichtlich der Abmaße genau entsprechen.

Schweißbarkeit

Das Schweißen ist ein sehr robustes und langlebiges Verbindungsverfahren für metallische Werkstoffe. Damit Bauteile miteinander verschweißt werden können, müssen Sie jedoch die Schweißbarkeit des Materials in jedem Falle beachten. Ein wesentlicher Einflussfaktor, der über eine gute oder schlechte Schweißbarkeit entscheidet, ist der Kohlenstoffgehalt des Materials.

Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,22 Prozent sind in aller Regel besonders gut schweißbar. Stähle und Leichtmetalle wie Aluminium dagegen sind nur mit sehr großem Verarbeitungsaufwand schweißbar. Berücksichtigen Sie daher bei Ihrem Bauteildesign, ob eine Schweißverbindung sinnvoll ist oder nicht. Gerne geben wir Ihnen auch Tipps, welche Materialien Sie mit einem Schweißverfahren dauerhaft verbinden können.

Verrunden

Bei der Konstruktion eines Bauteils werden die Kanten in der Regel ohne Radien ausgeführt. Diese scharfen Kanten lassen sich an der Bearbeitungsmaschine jedoch nicht fertigen. Zudem bieten Kanten mit Radien eine Sicherheit gegen Verletzungen durch Grate. Im Schritt zwischen Konstruktion und der Fertigung muss daher eine Verrundung in Abhängigkeit der Verarbeitung vorgenommen werden. 

Wir beraten Sie umfassend zu den sinnvollen und minimalen Verrundungen, die Sie bei Ihrem Bauteil berücksichtigen müssen. Hierbei werden sowohl innenliegende Flächen, als auch außenliegende Flächen mit beachtet.

Z-Profil

Bei einem Z-Profil handelt es sich um eine Verbundkonstruktion, die eine sehr hohe Steifigkeit bei einem geringen Gewicht aufweist. Sowohl in der Bauindustrie, als auch im Maschinenbau gehört das Z-Profil daher zu einem geliebten Designelement, mit der die Wirtschaftlichkeit eines Bauteils erhöht werden kann. Für die Fertigung eines Z-Profils ist ein zweimaliges Abkanten des Rohblechs notwendig. Hierbei müssen Faktoren wie der minimale Biegeradius in jedem Falle beachtet werden.

Zerspanbarkeit

Die Zerspanbarkeit eines Werkstoffs gibt an, wie gut sich dieser mit den klassischen zerspanenden Verarbeitungstechniken behandeln lässt. Zu diesen Verfahren gehören:

• Fräsen
• Drehen
• Bohren
• Sägen

Zu den gut zerspanbaren Werkstoffen gehören Stahl, Aluminium, Gusseisen, Magnesium und Kupfer. Ein schlecht zerspanbarer Werkstoff dagegen ist beispielsweise Titan, der er eine hohe Festigkeit aufweist und daher mit einem erheblichen Werkzeugverschleiß einhergeht. Lassen Sie sich von uns zu der Zerspanbarkeit Ihres Wunschmaterials beraten. Mit den passenden Einstellungen bei den Bearbeitungsmaschinen können wir auch Ihre Bauteile präzise und mit einer hohen Oberflächengüte fertigen.

Zugfestigkeit

Die Zugfestigkeit ist einer der wesentlichen Materialkennwerte, die in der Auslegung von Bauteilen berücksichtigt werden müssen. Die Zugfestigkeit wird durch einen genormten Zugversuch an einer Probe des Werkstoffs ermittelt. Der Wert entspricht der maximalen Zugspannung, ab der es zu einem Materialversagen kommt. Wird die Zugfestigkeit überschritten, kommt es zu einer Abnahme der aufnehmbaren Kräfte, die mit einer Bildung von Rissen und schließlich zu einem Totalversagen führt. Wenn Sie daher Ihr Bauteil auslegen, dürfen im Betrieb auf keinen Fall die Werte der Zugfestigkeit überschritten werden, damit es nicht zu Schäden im Betrieb kommt.  

Neben der Zugfestigkeit ist die Streckgrenze der zweite elementare Materialkennwert, der die Zugspannung angibt, ab der es zu einer irreversiblen Verformung des Werkstoffs kommt.