Wie funktioniert die Blechverarbeitung in der modernen Industrie?

Blechverarbeitung

Blechverarbeitung ist ein Sammelbegriff für eine Vielzahl von Verfahren, die angewandt werden, um Blech in eine bestimmte Form zu bringen. Da es zu diesem Zweck sehr viele Verfahren gibt, können diese hier nicht alle dargestellt werden. Stattdessen erklären wir anhand von Beispielen die drei wichtigsten Schritte in der Blechverarbeitung: Trennen, Umformen und Fügen.

Das Rohmaterial: Was ist Blech?

Wenn von Blechverarbeitung die Rede ist, ist eigentlich von der Bearbeitung einer Vielzahl von Fein- oder Grobblechen die Rede, die aus dünn ausgewalztem Metall bestehen. Eisen ist hier immer noch ein wichtiger Rohstoff, doch auch Aluminium, Kupfer und sogar Gold finden Verwendung. Freilich werden diese Metalle selten in Reinform zu Blech gewalzt, sondern sind meist Teil einer Legierung, etwa mit Molybdän oder Silicium.

Trennen in der Blechverarbeitung

Blech wird in der Regel als langes Band auf Rollen zur Weiterverarbeitung angeliefert. Der erste Schritt in der Herstellung eines Blechteils besteht darum notwendigerweise im Heraustrennen einzelner Blechteile und der Herstellung der gewünschten Geometrie. Dazu kommen unterschiedlichste Verfahren zum Einsatz, wie das Stanzen oder das Laserschneiden.

Wie funktioniert die Blechverarbeitung durch Stanzen?

Eines der bekanntesten und etabliertesten Verfahren der Blechverarbeitung ist das Stanzen. Dabei wird die gewünschte Form mithilfe eines Stanzwerkzeuges aus dem Blech geschnitten. Dieses Verfahren eignet sich zur Herstellung großer Stückzahlen. Auch lassen sich in speziellen Folgeschneidwerkzeugen mehrere Arbeitsschritte der Blechverarbeitung (z. B. Stanzen, Biegen und Prägen) miteinander kombinieren.

Laserschneiden

Das Laserschneiden ist ein hochpräzises Verfahren zur Blechbearbeitung, mit dem auch Bauteile mit sehr komplexer Geometrie hergestellt werden können. Auch ist die Materialausnutzung bei diesem Verfahren sehr hoch, jedoch ist das Laserschweißen grundsätzlich ein zeitaufwendigeres Trennverfahren als etwa das Stanzen oder Scherschneiden.

Umformen als Teil der Blechverarbeitung

Zum Umformen von Blech kommt eine Vielzahl verschiedenster Verfahren zum Einsatz, so etwa das Kanten, das Tiefziehen, das Gesenkbiegen oder das Rundbiegen. Wird beim Umformen die Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs nicht überschritten, spricht man von einer Kaltumformung. Umgekehrt handelt es sich um eine Warmumformung, wenn es im Werkstoff zu Rekristallisationsvorgängen kommt. Dies ist zum Beispiel bei Stahl ab ca. 1.100 °C der Fall.

Zu beachten ist, dass alle Verfahren zur Blechumformung die ursprünglichen Eigenschaften des Werkstoffs verändern. Ist dies nicht erwünscht, sind zusätzliche Arbeitsschritte, wie eine Wärmebehandlung, erforderlich.

Blechverarbeitung: das Fügen

Die bekanntesten Fügeverfahren dürften wohl das Schweißen, Löten und Nieten sein. Doch auch weniger bekannte Methoden wie das Falzen, das Verbacken oder das Stanzpaketieren spielen in der Blechverarbeitung eine Rolle.

Schweißen

Als Schweißen bezeichnet man nach DIN 1910-100 eine Gruppe von Fügeverfahren, bei denen „Bauteile unter Anwendung von Wärme und/oder Druck“ unlösbar miteinander verbunden werden. In der Blechverarbeitung kommen verschiedene Schweißverfahren zum Einsatz. Neben dem Schutzgasschweißen ist vor allem das Wolfram-Intergas-Schweißen (WIG-Schweißen) bedeutend, da sich mit diesem Verfahren sehr hohe Nahtqualitäten erreichen lassen. Sollen hingegen keine Schweißzusatzwerkstoffe eingesetzt werden, bietet das Laserschweißen eine Alternative zu herkömmlichen Verfahren.

Durchsetzfügen von Blechteilen

Beim Durchsetzfügen (auch Stanzpaketieren oder Interlock genannt) werden Blechlamellen zu einem Paket verbunden, indem an den Fügestellen Vertiefungen in das Material gestanzt werden. Die einzelne Lamelle greift in die Vertiefungen der darunterliegenden Platine, wodurch sich eine feste Verbindung ergibt.

Verbacken

Das Verbacken kommt vor allem bei der Herstellung von Blechpaketen aus Elektroblech zum Einsatz. Bei diesem Verfahren wird ein spezieller Backlack auf das Elektroblech aufgebracht, der unter Wärmeeinwirkung schmilzt und die Lamellen miteinander verklebt bzw. verbackt. Dem Lack kommt dabei eine doppelte Rolle zu: zum einen dient er der Verbindung der einzelnen Blechlamellen, zum anderen isoliert er diese auch elektrisch voneinander. Die Isolation ist wichtig, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Zusammenfassung: Blechverarbeitung

Unter dem Begriff Blechverarbeitung werden verschiedenste Verfahren zum Trennen, Umformen und Fügen von Blechen zusammengefasst. Die Zahl der angewandten Verfahren ist dabei sehr groß und richtet sich unter anderem nach den Eigenschaften des Rohmaterials, der angestrebten Qualität und selbstverständlich auch nach der Art des Erzeugnisses, das hergestellt werden soll.

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