Abkanten | Lösungen für häufige Biegeprobleme

Ihr gehört zum Expertenteam in Sachen Laserschneidanlagen bei MicroStep Europa. Erste Frage: Wie wird man eigentlich Laserexperte?

• Problem: Wie wähle ich die richtige Größe der Matrize?

  Lösung: Als erster Richtwert, um die Matrizenweite zu bestimmen, wird die Materialstärke mit einem Wert von 6 bis 8 multipliziert. Dieser Wert ergibt die V-Öffnung der benötigten Matrize. Wichtig: Die Größe der Matrize bestimmt die Drucklast. Daher ist darauf zu achten, dass der berechnete Druck nicht die Drucklast der gewählten Stempel und Matrizen überschreitet.

• Problem: Der Radius meines Kantteils ist größer als gewünscht.

  Lösung: Wird beim Freibiegen der erzielte Radius bei der Herstellung eines Kantteils größer als gewünscht, ist ein Stempel mit kleinerem Radius zu empfehlen. Wenn bereits der kleinstmögliche Stempelradius verwendet wurde, muss eine kleinere Matrize verwendet werden. Hierbei ist zu beachten, dass die Belastung der Werkzeuge nicht überschritten wird.

• Problem: Der Radius meines Kantteils ist kleiner als gewünscht.

  Lösung: Ist beim Freibiegen der erzielte Radius bei der Herstellung eines Kantteils kleiner als gewünscht, ist der Austausch des Stempels zu empfehlen. Bei der Wahl des Stempels ist darauf zu achten, dass ein Spitzenradius verwendet wird, welcher geringfügig kleiner ist als der gewünschte Radius, da das Blech beim Freibiegen zurückfedert und sich dabei wieder leicht öffnet. Gleichzeitig ist darauf zu achten, dass eine passende Matrize gewählt wird. Die Matrizenweite sollte als Richtwert etwa dem gewünschten Radius x 2 plus 2 x die Materialstärke entsprechen. Beispiel: Gewünschter Radius = 20 mm; Materialstärke = 2 mm Die Matrizenweite sollte ca. 44 mm sein (20 mm x 2 + 2 x 2 mm)

• Problem: Bei der Kantung entstehen Einkerbungen vom Stempel

  Lösung: Besonders bei Werkstücken mit großen Materialstärken oder weichen Materialarten können auf der Innenseite Einkerbungen entstehen, welche eine Schwächung (Sollbruchstelle) des Materials darstellen. Ebenso treten diese Sollbruchstellen bei der Verwendung von zu kleinen Matrizen auf. Generell wird ab einer Materialstärke von 5 mm empfohlen, ein Oberwerkzeug mit einem Spitzenradius von mindestens 3 mm zu verwenden.
• Problem: Ich habe kein passendes Werkzeug für meinen gewünschten Radius.

  Lösung: Ist insbesondere für die Erstellung eines großen Radius kein passendes Biegewerkzeug vorhanden, besteht die Möglichkeit einer Stepkantung. Anstatt einer einzigen Kantung werden bei dieser Vorgehensweise mehrere Kantungen vorgenommen. Hierbei nähert man sich bei der Biegung dem gewünschten Radius an, bis der Endwinkel erreicht wird. Der Radius besteht bei einer Stepkantung aus einer Vielzahl kurzer Flächen wie ein Vieleck – je mehr Kantungen vorgenommen werden, um so runder erscheint der Radius im Endergebnis. Dies ist aus technischer Sicht oftmals eine akzeptable Lösung. Beispielweise für Sichtteile, bei welchen ein homogener Radius benötigt wird, ist diese Vorgehensweise jedoch meist nicht ausreichend.

• Problem: Ich habe Probleme ein U-Profil zu kanten.

  Lösung: Zur Kantung eines U-Profils, bei welchem die beiden Schenkel länger sind als die Breite des U-Profils selbst, können so genannte Geißfußwerkzeuge eingesetzt werden. Sollte die Biegung trotzdem nicht möglich sein, kann eine sogenannte W-Kantung vorgenommen werden: Hierbei wird in der Mitte des U-Profils eine Hilfskantung in Form einer Gegenkantung erstellt, welche bspw. 150° beträgt. Nach der Kantung der beiden Schenkel wird diese Gegenkantung wieder so weit zurückgebogen, bis die Fläche wieder gerade ist. Bei dieser Vorgehensweise ist zu beachten, dass immer ein sichtbarer Abdruck der Werkzeuge bleiben wird und die Fläche, je nach Material und Vorbiegewinkel, nicht mehr ganz eben ist.

  Kantung U-Profil: Fehlermeldung

  Kantung U-Profil mit Geißfußwerkzeug

   

  Kantung U-Profil: Fehlermeldung

  Kantung U-Profil mit W-Kantung

   

• Problem: Wie ermittle ich den korrekten Abzugswert für meine Kantung?

  Lösung: Der zu wählende Abzugswert bei einer Kantung ist immer abhängig von der gewählten Materialart, der Materialstärke und der verwendeten Stempel- / Matrizenkombination. Das Innenmaß der Schenkel als Wert zu nehmen, ist nur eine grobe Annäherung an den korrekten Abzugswert. Eine weitere Option ist der K-Faktor beim Konstruieren, welcher zwar eine genauere Bestimmung darstellt, aber immer noch ein Annäherungswert ist. Die exakteste Bestimmung des Abzugswerts erfolgt durch Testkantungen mit den gewünschten Biegewerkzeugen.

• Problem: Die Maße des gekanteten Blechs passen nicht – was kann ich tun?

  Folgendes sollte in diesem Fall überprüft werden:

  • Passen meine Abzugswerte des Materials zur Werkzeugkombination aus Stempel und Matrize?
  • Habe ich bei der Biegung die richtigen Werkzeuge verwendet?
  • Stimmt die eingestellte Materialstärke mit der tatsächlichen überein?
  • Haben sich die Anschläge durch eine Fehlbedienung der Biegemaschine verstellt oder sind nicht mehr in der richtigen Position?

  Zudem sollte bei Anpassungen im Zuge der Kantungen darauf geachtet werden, immer das gleiche Material zu verwenden – unterschiedliche Materiallieferungen können zu unterschiedlichen Kantergebnissen führen.

• Problem: Die Winkel des gekanteten Blechs passen nicht – was kann ich tun?

  Folgendes sollte in diesem Fall überprüft werden:

  • Habe ich die richtigen Werkzeuge verwendet?
  • Stimmt die eingestellte Materialstärke mit der tatsächlichen überein?
  • Verwende ich die richtige Materialart?
  • Sind die geschnittenen Teile alle beim Schneiden gleich auf der Blechtafel gelegen, oder sind diese um 90° gedreht. Dann liegt es ggf. an den unterschiedlichen Walzrichtungen.
• Problem: Ich habe alles überprüft und habe trotzdem noch Probleme mit dem Maß oder dem Winkel.

  Lösung: In diesem Fall empfehlen wir zu kontrollieren, ob sich Schmutz in den Werkzeugaufnahmen oder den Anlageflächen der Biegewerkzeuge befindet. Zudem sollte geprüft werden, ob die Werkzeugaufnahmen oder die Ober- und Unterwerkzeuge der Abkantpresse selbst verschlissen sind oder Beschädigungen aufweisen, welche die Biegepräzision beeinträchtigen können. Generell ist darauf zu achten, hochwertige Biegewerkzeuge zu verwenden, die für das Material geeignet sind.

• Problem: Meine Werkzeugaufnahmen und Werkzeuge weisen Beschädigungen auf.

  Lösung: Bei Beschädigungen, welche durch fallengelassene Werkzeuge oder Materialien entstanden sind, können meist selbst überarbeitet werden. Beschädigungen, welche nicht selbst behoben werden können, werden meist durch eine Überbelastung der Maschinenkomponenten oder Biegewerkzeuge verursacht. Mögliche Ursachen und Empfehlungen:

  • Bei einer Überbelastung der Stempel während des Biegeprozesses können sich diese verformen und müssen erneuert werden.
  • Die Matrizen können bei einer Überbelastung reißen oder brechen und müssen anschließend ebenfalls erneuert werden.
  • Bei übermäßigem Verschleiß der seitlichen Flächen der Stempelaufnahme ist es möglich, dass das Werkzeug nicht mehr senkrecht gespannt wird. Dadurch befindet sich der Stempel nicht mehr mittig auf der Kantlinie und das Material wird an einer anderen Position gekantet als gewünscht. Hierdurch verändert sich hauptsächlich das Maß des fertigen Teils, aber auch der Winkel wird beeinträchtigt. Die Werkzeugaufnahme der Kantmaschine muss folglich überarbeitet, eventuell auch ausgetauscht werden.
  • Bei übermäßigem Verschleiß der oberen Fläche (Druckfläche) der Stempelaufnahme kann es sein, dass sich nicht mehr alle Stempel auf gleicher Höhe befinden. Dies hat insbesondere Auswirkungen auf den Winkel. In den meisten Fällen ist ein Austausch der Werkzeugaufnahme erforderlich.
  • Ein Verschleiß an der unteren Werkzeugaufnahme ist meistens sichtbar. Von schmäleren Matrizen könne Eindrücke in der Oberfläche entstehen. Hierbei ist eine Überarbeitung der Werkzeugaufnahme notwendig, ggf. auch ein Austausch.

  

• Problem: Das Material bleibt am Biegewerkzeug (meist der Matrize) haften, verursacht einen Widerstand und lässt sich schwer oder gar nicht entnehmen.

  Lösung: Dieses Problem tritt oftmals bei Edelstahl, Aluminium und verzinkten Blechen auf. Zu empfehlen ist in diesem Fall eine geeignete Schmierung aufzutragen, um die Reibung zu verringern. In vielen Fällen reicht es bereits aus Öl mit Hilfe eines Tuchs auf die V-Öffnung der Matrize aufzutragen. Die Winkel sollten anschließend mehrfach überprüft werden, da der Schmierfilm sich mit der Anzahl der Kantungen wieder verringern kann.

• Problem: Ich habe Materialanhaftungen an der Matrize durch Abrieb vom Material.

  Lösung: Dieses Problem tritt oftmals bei Aluminium und verzinkten Blechen auf. Die Materialanhaftungen werden am besten durch Biegen eines Stahl- oder VA-Bleches entfernt. Es wird dringend davon abgeraten, ein Schleifflies oder ähnliches zu verwenden, da dadurch auch von der Matrize im Bereich des Einlaufradius Material abgenommen wird, was in der Folge zu Winkelfehlern führen kann.

• Problem: Das gekantete Material weist während oder nach der Biegung Oberflächenbeschädigungen auf. Was ist zu tun?
  • Es entstehen Risse in der Außenseite des Materials
    • Sicherstellen, dass das Material für das Biegen geeignet ist und die empfohlene Zugfestigkeit aufweist.
    • Werkzeuge anpassen, um einen größeren Radius zu erhalten. Oft reicht es bereits aus, einen Stempel mit größerem Radius zu verwenden, da die Kerbwirkung auf der Innenseite verringert wird.
  • Kratzer, Dellen oder Flecken:
    • Biegewerkzeuge regelmäßig reinigen und auf Schäden untersuchen.
    • Überprüfen, ob zwischen den gespannten Werkzeugen ein Spalt ist.
  • Abdrücke auf dem Material durch die Matrize
    • Weichere Werkzeuge (Kunststoffmatrizen) oder Schutzschichten (Biegefolie, Biegetuch) auf den Oberflächen der Matrizen verwenden.
• Problem: An der Abkantpresse treten ungewöhnliche oder laute Geräusche während des Biegevorgangs auf.

  Lösung: In diesem Fall sollten Maschinenkomponenten auf Schäden oder Verschleiß überprüft werden. Zudem ist eine Schmierung aller beweglichen Teile der Biegemaschine zu empfehlen.

• Problem: Ich bin mir unsicher, was es beim Hydrauliksystem meiner Abkantpresse zu beachten gibt.

  Lösung: Das Hydrauliksystem einer Kantmaschine sollte regelmäßig überprüft und gewartet werden, um eine Beeinträchtigung der Biegevorgänge zu vermeiden. Öl und Ölfilter sollten regelmäßig gewartet und ersetzt werden, zudem sollten die Ölstände regelmäßig kontrolliert werden. Treten undichte Stellen an der Biegemaschine auf, sollten diese schnellstmöglich repariert werden.

• Problem: Während des Betriebs meiner Kantmaschine tritt eine elektrische Störung oder Unterbrechung auf.

  Lösung: In diesem Fall sind elektrische Anschlüsse, Stromkreise und Steuerungen zu überprüfen. Zudem sollte generell darauf geachtet werden, Wartungsarbeiten regelmäßig durchzuführen.

Die Fehlerbehebung bei modernen Abkantpressen erfordert ein Verständnis der Maschinenmechanik, der Materialeigenschaften und der Präzisionseinstellungen. Eine entsprechende Schulung des Bedienpersonals ist daher essenziell, um diesen häufigen Biegeproblemen vorzubeugen und sie gegebenenfalls zu beheben. Zudem sind regelmäßige Wartungen notwendig, um ein effizientes und hochwertiges Abkanten zu garantieren.