Blechbiegen: Eine vollständige Anleitung

Die gestiegene Nachfrage nach maßgeschneiderten Produkten führte zu Untersuchungen, die zeigten, dass Blech ein vielseitiges Material ist, das in verschiedene Formen umgewandelt werden kann. Die Umwandlung wird durch den Einsatz einfacher Blechformverfahren wie Metallbiegen erreicht, um das Blech in die gewünschten Formen zu bringen, die für verschiedene Produktionszwecke erforderlich sind. Um dies zu erreichen, sind zahlreiche Techniken erforderlich, und das Erlernen des Blechbiegens erfordert ein grundlegendes Verständnis.

In diesem Artikel geht es um die Bedeutung des Blechbiegens, seine Durchführung und seine Rolle dabei Blechbearbeitungsprozesse. Es enthält auch einige hilfreiche Biegetipps zum Biegen von Stahlplatten.

Was bedeutet Blechbiegen?

Der Vorgang des Biegens oder Formens von Metallblechen zur Herstellung eines Produkts mit einer bestimmten Geometrie wird als Metallbiegen bezeichnet. Mit Hilfe einer Blechbiegemaschine wird Kraft auf ein Werkstück ausgeübt, um dessen Geometrie zu verändern und die gewünschte Form zu erzeugen. Die Durchführung eines Blechbiegevorgangs ist nicht so einfach, wie es scheint; Zu den zahlreichen Anforderungen gehören die Überprüfung des Produktmaterials, die Berechnung des K-Faktors, die Bestimmung der Metallform und vieles mehr. Aufgrund seiner Formbarkeit zeichnet sich das Metall besonders bei Biegevorgängen aus.

Eine Vielzahl von Maschinen übernimmt die Biegearbeiten für die verarbeitende Industrie. Um dieselbe Aufgabe zu erfüllen, kann eine einzelne Maschine mehrere Biegetechniken einsetzen. Die gleichen Verfahren, auf die später in diesem Artikel näher eingegangen wird, werden für alle Produkte verwendet, deren Herstellungsprozess das Biegen erfordert. Kommen wir gleich zum Blechbiegeprozess.

Wie biegt man Blech?

Zum Biegen von Blechen stehen verschiedene Maschinen zur Verfügung. Der beliebteste Gerätetyp, der typischerweise in kleinen Maschinenwerkstätten zu finden ist, ist die Abkantmaschine. Es kann manuell oder mit computergestützter numerischer Steuerung (CNC) und einem Hydrauliksystem betrieben werden. Beide Maschinen funktionieren nach den gleichen Prinzipien, die Erfahrung des Bedieners ist jedoch unterschiedlich. Das folgende Verfahren konzentriert sich auf die Funktionsweise einer CNC-Abkantpresse: 

• Bestimmen Sie die Parameter des Designs

Bestimmen Sie die Konstruktionsparameter wie die erforderliche Kraft, die Biegelinie (die Stelle, an der die Kraft ausgeübt wird) und die Reihenfolge der Biegungen (falls vorhanden), bevor Sie die Abkantpresse für Blech verwenden. Hinzu kommt die Entscheidung, welches Gesenk für die Biegungen verwendet werden soll. 

• Richten Sie die Druckmaschine ein Biegebremse 

Die CNC-Biegemaschine muss mit den berechneten Informationen programmiert werden, um die Abkantpresse einzurichten. Nur dann ist es möglich, die richtige Biegung und die Reihenfolge der Biegungen im Metall zu bestimmen. Zur Vorbereitung der Presse und Bremse auf das Biegen müssen das entsprechende Werkzeug und die passende Matrize befestigt werden. 

• Richten Sie das Teil aus

Richten Sie das Metall um die Matrize und das Werkzeug herum aus. Durch den Betrieb der Maschine wird das Blech an der Biegelinie gebogen. 

• Betätigen Sie die Abkantpresse

Drücken Sie die Entriegelungstaste, um im zweiten Schritt die eingegebenen Kraftparameter in die CNC-Abkantpresse anzuwenden. Nachdem die Abkantpresse das Metall gebogen hat, kann das Teil entnommen und für die nächste Produktionsstufe vorbereitet werden. 

Blechbiegemethoden

Hier sind die Standardmethoden zum Biegen von Blechen:

Drehzugbiegen

Beim Rotationsziehbiegen wird Blech an eine rotierende Matrize gespannt und das Metall um die Matrize gezogen, um eine Form zu erzeugen, deren Radius dem erforderlichen Biegeradius entspricht. Bei dieser Technik wird häufig ein innenliegender Stützdorn verwendet, um zu verhindern, dass das gebogene Blech Falten wirft.

Rollenbiegen

Mit der Rollbiegetechnik können Bleche in Rollen, Rohre, Kegel oder gebogene Formen gebogen werden. Bei diesem speziellen Blechumformungsprozess werden Rollensätze eingesetzt, um das Metallmaterial zuzuführen und in die erforderliche Krümmung zu biegen. 

Bleche können durch Rollbiegen in verschiedene Querschnittsprofile mit mehreren Biegekurven geformt werden. Es ist vorteilhaft für die Herstellung extrem langer Blechteile mit einer Breite von bis zu 20 Zoll und einer Dicke von 0.004 bis 0.125 Zoll. Zur Herstellung kann beispielsweise die Walzenbiegemaschine genutzt werden Rapid-Prototyping- Teile wie Paneele, Schienen und Regale, die im Allgemeinen in Gebäuden für HVAC-, Beleuchtungs- und Dachanwendungen verwendet werden.

Grundieren

Eine Variante der V-Biegung, bekannt als „Bottoming“ oder „Bottom Bending“, löst ebenfalls das Problem der Rückfederung. Nach dem Biegen muss durch die Stempelspitze eine zusätzliche Kraft ausgeübt werden, um das Blech im Biegebereich zu verformen.

Das Bottoming ermöglicht eine genaue Kontrolle des Biegewinkels, genau wie das Air Bending. Allerdings ist eine Presse mit größerer Presskraft erforderlich als beim Unterbiegen.

Luftbiegen

Ähnlich wie bei der V-Biegetechnik werden beim Luftbiegen auch ein V-förmiger Stempel und eine V-förmige Matrize zum Biegen von Blechen verwendet. Im Gegensatz zur herkömmlichen V-Biegetechnik wird das Blech beim Luftbiegeverfahren nicht in den Hohlraumboden gedrückt. Im Gegensatz zum herkömmlichen V-Biegen ermöglicht es eine bessere Kontrolle über den Biegewinkel, da es Platz (oder Luft) unter dem Blech lässt. 

Angenommen, Sie haben einen Stempel und eine Matrize im 90°-Winkel. Mit der Luftbiegemethode können Biegewinkel zwischen neunzig und einundachtzig Grad erreicht werden. Da es zu einer geringeren Rückfederung kommt – ein Begriff, der die teilweise Wiederherstellung eines gebogenen Blechteils in seine Geometrie vor dem Aufbringen einer Biegekraft beschreibt – garantiert diese Methode auch ein genaueres Ergebnis. Unregelmäßige Biegungen entstehen durch Rückfederung, was unerwünscht ist.

Biegen abwischen

Bei der Wischbiegetechnik wird das Blech mit einem Druckpolster gegen eine Wischmatrize gedrückt. Die Kante des Blechs, die über die Matrize und das Druckstück hinausragt, wird dann durch den Stempel dazu gezwungen, sich über das Ende der Matrize zu biegen.

Mit dieser Methode können Sie gewünschte Biegungen (und Biegewinkel) mit weniger Kraft erzeugen, da sie einen guten mechanischen Vorteil bietet. Dennoch gibt es möglicherweise bessere Optionen für die Herstellung scharfer Biegewinkel, da hierfür eine komplexere Maschine erforderlich wäre, die horizontale Kräfte aufbringen kann.

V-Biegung

Die beliebteste Technik zum Biegen von Blechen ist das V-Biegen. Bei der V-Biegemethode werden, wie der Name schon sagt, ein Stempel und eine V-förmige Matrize verwendet, um Metall in gewünschten Winkeln zu biegen. Das Blechwerkstück wird durch den V-förmigen Stempel in die „V-förmige“ Nut der Matrize gedrückt, wodurch Blech mit verschiedenen Biegewinkeln entsteht. Je nach V-förmigem Stempel und Matrizenwinkel können Sie beispielsweise spitze, stumpfe oder 90°-Biegewinkel erzielen. 

Welche Ausrüstung wird zum Biegen von Blechen benötigt?

Wenn Sie beim Biegen von Blechen präzise und hervorragende Ergebnisse erzielen möchten, müssen Sie Spezialwerkzeuge verwenden. Die drei wichtigsten Werkzeuge zum Biegen von Blechen sind hydraulische Biegemaschinen, manuelle Biegemaschinen und Scheren.

Metallbiegemaschinen oder hydraulische CNC-Faltung 

Eine hydraulische Biegemaschine ist ein anspruchsvolleres Werkzeug zum Blechbiegen. Diese Maschine verfügt über ein Hydrauliksystem, das das Biegen dickerer und größerer Bleche ermöglicht. Es verfügt außerdem über ein digitales Steuerungssystem, mit dem verschiedene Biegungen automatisch programmiert und durchgeführt werden können. Es ist ideal für große Fertigungsunternehmen, die große Blechteile herstellen.

Manuelle Falzmaschinen

Bleche werden typischerweise mit einer manuellen Biege- (oder Falz-)Maschine gebogen. Die Größe des Werkzeugs variiert je nach Blechdicke und wird üblicherweise für einfache Biegungen verwendet. Kleine Zerspanungsbetriebe und Werkstätten entscheiden sich häufig für ihn, weil er zudem relativ einfach zu bedienen und zu transportieren ist.

Schere

Bleche werden mit einer Schere in Stücke gebrochen. Zu ihren Aufgaben gehört das Ausschneiden präziser geometrischer Formen aus Blechen vor dem Biegen; Sie können entweder manuell oder elektrisch sein.

Welche verschiedenen Techniken gibt es zum Biegen von Blechen?  

Mehrere Werkzeuge erfordern eine Vielzahl von Metallbiegetechniken. Um die beste Methode für Ihr Unternehmen auszuwählen, müssen Sie zunächst die Unterschiede zwischen den verschiedenen Ansätzen verstehen.

Laserbiegen

Das Laserbiegen ist eine relativ neue Methode, die mithilfe der Genauigkeit eines Laserstrahls hervorragende Biegungen erzeugt. Die Vorteile von Abkantpressen und Laserschneiden werden in einer Laserbiegemaschine vereint.

Schneiden Sie zunächst das Blech mit dem Laser auf die entsprechende Größe und Form. Als nächstes erhitzen Sie weiterhin den gebogenen Bereich des Blechs mit dem Laser, um das Metall biegsamer und somit leichter zu biegen. Mit einer herkömmlichen Abkantpresse wird das Blech nach dem Erhitzen gebogen.

Die Möglichkeit, extrem dicke Bleche schnell und präzise zu biegen, ist nur einer der vielen Vorteile dieser Biegetechnik. Darüber hinaus ist die Herstellung von Biegungen mit extrem scharfen Winkeln möglich, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Blech reißt oder sich verformt.

Abkantpresse

Die Abkantpresse ist für die Herstellung von Konstruktionen mit Blechbearbeitung unerlässlich. Ein Metallblech wird gebogen, indem es gegen eine Matrize in die gewünschte Form gestanzt wird. Mit dieser Maschine können Sie Bleche bis zu einer Dicke von 20 mm biegen. Die mechanischen und hydraulischen Abkantpressen sind die beiden Arten von Abkantpressen.

Mit einer Abkantpresse können Sie U- oder V-förmige Biegungen erstellen. Wenn das Metall vollständig in die Form der Matrize gestanzt ist, entsteht eine V-förmige V-Biegung. Diese Art des Biegens ist auf Bleche mit einer Dicke von maximal 2 mm beschränkt.

Eine Abkantpresse kann auch eine Luftbiegung durchführen, bei der der Stempel das Blech nur im erforderlichen Winkel und nicht vollständig in die Matrize drückt. Als vielseitiges Werkzeug kann die Abkantpresse Bleche unterschiedlicher Dicke auf verschiedene Arten biegen. Nehmen Sie sofort Kontakt mit Experten für Metallbiegen auf, um mehr über seine Fähigkeiten zu erfahren.

Manuelles Falten

Sie können Bleche von Hand biegen, wenn Sie keine Biegemaschine haben. Zunächst müssen Sie die Biegetoleranz des Blechs basierend auf der Art des verwendeten Metalls bestimmen. Markieren Sie anschließend mit einem Marker die Biegelinien auf Ihrem Blech und schneiden Sie es auf die richtige Größe zu. Legen Sie die Platte fest in einen Schraubstock und nutzen Sie einen Holzblock als Führung für die Form.

Als nächstes schlagen Sie das Blech vorsichtig mit einem Hammer gegen den Holzblock, bis das Metall seine Form ändert. Dickere Bleche können brechen, daher empfiehlt sich diese Methode nur für Bleche, die nicht breiter als 2 mm sind.

Während das manuelle Biegen schnell und einfach von Hand erfolgen kann, kann das manuelle Biegen nicht mit der Präzision und Qualität einer Biegemaschine mithalten. Bei dickeren Blechen oder komplizierteren Biegungen wird empfohlen, eine Biegemaschine zu verwenden, um ein Brechen des Blechs zu verhindern.

Welche Materialien eignen sich gut zum Biegen von Blechen?

Eine Biegemaschine kann ein elastisch-plastisches Material nicht biegen. Bei einem solchen Versuch könnte auch Ihr Gerät beschädigt werden. Bei der Auswahl der Materialien für das Blechbiegen im Herstellungsprozess ist besondere Sorgfalt geboten. Werfen wir einen Blick auf einige der besten Materialien zum Biegen und Umformen von Blechen.

• Kupfer

Das stärkste Korrosionsschutzmaterial ist auch das kostengünstigste. Kupfer wird zur hochpräzisen Blechbiegung eingesetzt. Kupfer ist ein bewährtes Material, das in vielen Metallbiegeindustrien für eine Vielzahl von Anwendungen weit verbreitet ist.

• Edelstahl

Wenn das resultierende Produkt Robustheit und eine höhere Metallfestigkeit erfordert, rostfreier Stahl ist das erste Material, das mir in den Sinn kommt. Um das Produkt zu formen, ist bei Edelstahl auch der Einsatz einer Hochleistungs-Blechbiegemaschine erforderlich.

• Titan

Titan ist ein korrosionsbeständiger und hochfester Werkstoff, der sich ideal für Blechbiegetechniken eignet. Wenn es sich bei Ihrem Produkt um medizinisches oder Sportgerät handelt, sollte Titan das Material Ihrer Wahl sein, das am meisten bevorzugt wird.

• Aluminium

Aluminium kommt häufig in Leichtbauanwendungen vor. Das Biegen des Aluminiummaterials erfordert besondere Sorgfalt, um ein Einknicken oder Rissbildung in den Ecken zu vermeiden. 

• Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstahl ist eines der vielseitigsten und langlebigsten Materialien für die Blechfertigung. Da dieses Material recycelbar ist, trägt es auch dazu bei, den COXNUMX-Fußabdruck zu verringern.

Dies sind einige der besten Blechbiegematerialien. Unter den oben genannten Materialien wird Kohlenstoffstahl am häufigsten verwendet. Viele andere Metalle können beim Biegeprozess nützlich sein. Bevor Sie das Material jedoch fertigstellen, sollten Sie unbedingt eine gründliche Recherche durchführen.

Top-Tipps zum Biegen von Blechen

Um sicherzustellen, dass Ihr Metallbiegen reibungslos verläuft, haben wir einige Tipps zusammengestellt, die Sie bei Ihren Blechbiegetechniken berücksichtigen sollten:

Vermeiden Sie es, sich zu einer scharfen Innenecke zu biegen

Die innere Spannung erhöht sich, wenn sich die Innenecken stark biegen. Auch wenn das Metall duktil und formbar ist, ist es anfällig für Risse. Dieses Problem kann deutlich reduziert werden, wenn der Radius des Biegewerkzeugs berücksichtigt wird. Arbeiten Sie zwischen Ihren Biegelinien hin und her und biegen Sie das Blech nach und nach in den gewünschten Winkel. 

Achten Sie auf den inneren Biegeradius, der der Dicke des sich bildenden Blechs entsprechen muss. Wenn Sie beispielsweise ein 3 mm dickes Metallblech biegen, sollte der Innenbiegeradius ebenfalls 3 mm betragen. Gleiches gilt für den Biegewinkel, der nicht größer sein darf als die Gesamtdicke des Blechs.

Verwenden Sie Hitze für dicke/schwere Biegungen

Einige Metalle neigen dazu, zu brechen oder zu reißen, wenn sie mit Gewalt gebogen werden. Solche Metalle erfordern eher Wärme als Kraft, um die gewünschte Biegung im Blech zu erreichen. Für das Biegen mit Wärme werden zwei Fachbegriffe verwendet: Warmumformen und Glühen. Durch das Glühen wird ein Metall weicher und dadurch formbarer. Beim Warmbiegen wird das Metall einfach erhitzt, bis es rot wird, und dann mit Gewalt gebogen. Diese Techniken reduzieren die Wahrscheinlichkeit von Metallbrüchen und -rissen erheblich.

Verwenden Sie die Biegezugabe

Die Biegezugabe ist eine Eigenschaft von Metall, die bestimmt, wie leicht es gebogen werden kann. Wir empfehlen, dass Sie Berechnungen der Biegezugabe durchführen, um die Blechlänge zu bestimmen, die für die Biegung in einem bestimmten Winkel und Radius erforderlich ist. Die Berücksichtigung der Biegezugabe und der Biegekraft während des Herstellungsprozesses trägt dazu bei, ein saubereres Produktergebnis zu erzielen. Es unterstützt Sie auch bei der Erstellung eines genau abgeflachten Fertigungsmodells.

Anwendungen von gebogenem Blech

Einer der wichtigsten Prozesse in der metallverarbeitenden Industrie ist das Blechbiegen. Da Automobilhersteller beispielsweise mit verschiedenen Formen experimentieren, um die ideale Autokomponente zu finden, die ihr Design ergänzt, ist dieser Schritt von entscheidender Bedeutung. Mit dem Verfahren lassen sich große Motorteile industriell herstellen. 

Es können jedoch auch Kleinteile hergestellt werden, um verschlissene Motorkomponenten zu ersetzen. Alle Blechbiegeverfahren berücksichtigen Standardverfahren, um Präzision im gesamten Produktionsprozess sicherzustellen, auch wenn zahlreiche Prozesse beteiligt sind.  

Schlussfolgerung

Um Fehler während des Herstellungsprozesses zu vermeiden, ist es wichtig, die Regeln für das Blechbiegen einzuhalten und über Kenntnisse in mehreren Funktionen zu verfügen. Wenn die richtigen Schritte unternommen werden, kann es beherrschbar werden. Kontaktieren Sie Zintilon Blechbearbeitung um Lösungen für alle Ihre Blechbiegeprobleme zu finden.

FAQs

Wie kann Laserschneiden die Genauigkeit und Effektivität des Blechbiegens steigern?

Da das Laserschneiden weniger Zeit für die Vorbereitung des Blechs für das Biegen benötigt, erhöht es die Effizienz des Blechbiegens. Ein weiterer Vorteil des Laserschneidens sind Kanten mit engen Toleranzen. Wenn eine Biegemaschine für Metallpressen verwendet wird, können diese Kanten als Daten verwendet werden. Die Genauigkeit der Biegungsposition würde mit abnehmender Präzision der Schnittkante abnehmen.

Was ist die Blechbiegezugabe?

Der Begriff „Biegezugabe“ beschreibt in der Fertigung den Raum, der für das Strecken und Biegen von Blech vorgesehen ist. Blech unterliegt physikalischen Dimensionsänderungen, wenn es aus seiner ursprünglichen flachen Form gebogen wird. Das Material komprimiert und dehnt sich sowohl innen als auch außen, wenn es kräftig gebogen wird.

Die auf die Biegung wirkende Druck- und Dehnungskraft führt zu dieser Verformung. Dadurch verändert sich die Gesamtlänge des Blechs. Der Abstand zwischen der äußeren unter Spannung stehenden und der inneren komprimierten Oberfläche wird jedoch immer noch durch Messung der Dicke der Biegung bestimmt. Als Indikator dafür dient eine Linie, die sogenannte „neutrale Achse“.