Häufig gestellte Fragen zum Thema CNC-Abkantpressen
CNC-Abkantpressen - Was ist das?
In der Blechbearbeitung spielt das Abkanten (auch Kanten, Biegen oder Gesenkbiegen genannt) eine unverzichtbare Rolle. Das Abkanten zählt zu den Umformverfahren, gemäß DIN 8580 gilt es auch als Biegeumformen. Es dient dazu, verschiedene Blecharten zu fertigen und ist ein kalter Verformungsprozess, der das Material nicht thermisch beeinflusst, sodass die Werkstücke an Festigkeit gewinnen.
Die Abkantpressen (auch Kantbanken oder Abkantbanken) variieren aufgrund von Merkmalen wie maximale Abkantlänge, Druckleistung und Steuerung, wobei die Druckleistung einige hundert Tonnen betragen kann. CNC-Abkantpressen, die auch als CNC-Abkantbanken bezeichnet werden, erlauben dank ihrer Computersteuerung (CNC: Computerized Numerical Control = rechnergestützte numerische Steuerung), Bleche automatisiert zu biegen und somit 3-D-Formen zu erstellen. Vor allem nutzen Unternehmen der Metallverarbeitung das Abkanten.
Der Einsatz moderner Kantbanken erzeugt z. B. Stahlbleche, die mehrere Zentimeter dick sind.Bei CNC-Abkantpressen kommt zudem der Nutzen ins Spiel,dass sie die Biegewerkzeuge, bestehend aus Stempel und Matrize, automatisch austauschen. Diese Abkantpressen mit CNC-Steuerung dienen der Serienproduktion von gebogenen Komponenten, etwa von Karosserie-, Gehäuse- und Verkleidungsteilen. Kantbanken kommen auch für die Produktion von Möbeln und Türen aus Blech sowie von Gehäusen für elektrische und elektronische Geräte zum Einsatz. Ferner dienen CNC-Abkantpressen der Herstellung von Produkten zur Ausstattung von Küchen, gastronomischen Betrieben und medizinischen Einrichtungen, für den Dach- und Fassadenbau und die Fertigung von Trennwänden, Aufzügen und Rolltreppen.
Beim Einsatz von CNC-Abkantpressen sind diese Parameter zu beachten: Material, Abkantlänge (in Millimeter), Winkel und eingesetztes Werkzeug. CNC-Abkantpressenhersteller liefern unterschiedliche Blechbiegemaschinen, darunter Abkantpressen mit CNC-Steuerung oder Schwenkbiegemaschinen.
Wie funktioniert eine CNC-Abkantpresse?
Beim Vorgang des CNC-Abkantpressens liegt ein Blech zwischen dem Biegestempel (Oberwerkzeug), der kegelförmig ist, und der Matrize (Unterwerkzeug). In der Matrizenoberfläche befindet sich ein V-förmiger Einschnitt. Auf dem Biegestempel wird Druck ausgeübt, dieser wird in die Öffnung gepresst, und es ergibt sich die vorgesehene Blechform. Für das CNC-Abkantpressen erstellen Betriebe oder einzelne Anwender Programme - einmal geschrieben, lassen diese ein bestimmtes Abkanten immer wieder aufs Neue ablaufen. Des Weiteren weisen CNC-Abkantbanken Hinteranschlagsysteme mit einigen steuerbaren Achsen für flexiblere Fertigungsprozesse auf.
Moderne Blechbiegemaschinen bieten durch das einfache Austauschen der Biegestempel den Vorteil, Winkel und Radien identisch zu biegen. Entsprechend der Absenkungstiefe wird das Blech stärker oder geringer gebogen. Eine CNC-Maschine erlaubt zudem, Biegeprozesse zu simulieren, mit dem Nutzen, dass Betriebe sich Probebiegungen ersparen.
Welche Verfahren werden zum CNC-Abkanten von Blech genutzt?
Abkantpressen mit CNC-Steuerung ermöglichen verschiedene effiziente Verfahren:
Luftbiegen/Freibiegen: Hierbei presst der Biegestempel das Werkstück in die Öffnung der Matrize, wobei nicht bis zum Matrizenboden vorgedrungen wird. Bei diesem Verfahren des CNC-Abkantpressensbefindet sich das Werkstück nur auf den Matrizenkanten. Der Winkel beim Biegen ergibt sich daraus, wie tief der Stempel auf die Matrize gedrückt wird. Ein Vorteil des Luftbiegens ist, ohne Werkzeugaustausch verschiedene Winkel zu fertigen.
Drei-Punkt-Biegen: Beidiesem Verfahren des CNC-Abkantpressens presst der Biegestempel das Werkstück so weit durch, dass der Matrizenboden einen weiteren Auflagepunkt neben den zwei Kanten darstellt. Die Tiefe der Matrize ist justierbar -- so entsteht der Vorteil, dass diverse Biegewinkel ohne Werkzeugaustausch erstellt werden können. Mit dem Drei-Punkt-Biegen nutzen Betriebe eine Form des CNC-Abkantpressens, die exakte Prägevorgänge mit dem flexiblen Luftbiegen kombiniert, wobei die Presskräfte stärker als beim Luftbiegen sein müssen.
Falzen und Zudrücken: Bei diesem Einsatz von Abkantpressen mit CNC-Steuerung werden Bleche zuerst auf einen 30-Grad-Winkel gebogen, daraufhin werden die Werkstücke ein zweites Mal in die Blechbiegemaschine gelegt und der Winkel wird zugedrückt.
Prägebiegen: Grundsätzlich ist das Prägebiegen dem Freibiegen verwandt. Allerdings weicht dieses Verfahren des CNC-Abkantpressens durch eine enorme Presskraft vom Freibiegen ab. Auf diese Weise gefertigte Winkel fallen exakter aus, weil das Werkstück vollständig in die Matrize gedrückt wird. Allerdings ist diese Methode weniger flexibel. Des Weiteren muss die CNC-Abkantpresse bei Blechen mit abweichenden Winkelvorgaben umgerüstet werden, was den Stückpreis nach oben treibt.
Abkanten mit Nachsetzen: In der Blechbearbeitung mit CNC-Abkantpressen erfordern manche Projekte größere Radien, als die im Betrieb vorhandenen Werkzeuge aufweisen. In diesen Fällen werden die gewünschten Radien mittels sogenannter Step-Kantungen erstellt -- dies ist ein computergesteuerter Biegevorgang, der bei Werkstücken verschieden starke Kantungen hinterlässt, bis der vorgesehene Innenradius erreicht wird. Hierbei justiert die CNC-Steuerung, wie tief der Stempel einwirken soll und definiert auch den Anschlag bis auf den Millimeter, wobei es von mehreren Parametern abhängt, wie exakt die Maße eingehalten werden.
Schwenkbiegen: Beim Schwenkbiegen nutzen Betriebe Kantbanken mit schwenkbaren Biegewangen -- diese werden entweder manuell bedient oder mittels CNC gesteuert. Das Material wird in der Abkantbank zwischen Ober- und Unterwange an der Biegekante fixiert und winkelexakt geformt. Im Fall von Blechen mit besonders kurzen Schenkeln oder beim Biegen diverser Radien nutzen Betriebe das Schwenkbiegen. Dieses Verfahren liefert ihnen den Mehrwert, eine Vielfalt an Biegewinkeln, Biegeradien, Schenkellängen sowie unterschiedlich dicke Bleche herzustellen und dabei nur einen Werkzeugsatz zu verwenden.
Müssen beim CNC-Abkantpressen Sicherheitsmaßnahmen beachtet werden?
Moderne CNC-Abkantpressen erledigen viele Arbeitsgänge automatisch, sodass Bediener dieser Blechbiegemaschinen nur selten in den Prozess des Abkantens einzugreifen haben. Somit ist die Sicherheit für Personen an Abkantbanken heute eine andere und weitaus bessere als früher. Dennoch verfügen auch CNC-Abkantpressen über Sicherheitsvorrichtungen.
Kantbanken, die aus den Jahren vor 2002 stammen, erfordern hingegen, die Hände der Mitarbeiter mithilfe einer Zweihand-Sicherheitsschaltung (ZHS, nach DIN EN 574), zu der ein oder mehrere Bedienpulte gehören, zu schützen. Das grundsätzlich gefährliche Schließen wird nur ausgelöst, wenn der betreffende Mitarbeiter die zwei Schalter des Pults simultan bedient. Jedoch ist dieses Verfahren in der Blechverarbeitung heutzutage nicht mehr geeignet. Zum einen sind Blechkonstruktionen mittlerweile komplex, und beim Biegen müssen die Bleche überwiegend geführt werden. Zum anderen dauert das ZHS-Verfahren lange und verschlingt hohe Kosten. Daher umgehen Betriebe häufig die Zweihandschaltung bei der Nutzung älterer Blechbiegemaschinen.
Seit dem Jahr 2002 liefern CNC-Abkantpressenhersteller in Serie Abkantbanken mit eingebauten Sicherheitsvorrichtungen. An beiden Seiten des Stößels befinden sich Haltearme mit integriertem Sicherheitssystem. Sende- und Empfangseinheit des Systems sind so konstruiert, dass die Unterkante des Stempels mittels optischer Überwachung arbeitet. Am häufigsten dienen dabei Laser zur Überwachung, wobei ein unterbrochener Laserstrahl den Nothalt einer Abkantpresse mit CNC-Steuerung auslöst.
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