2025-06-30

Blechbiegen an der Abkantpresse - Grundlagen, Technologien und praktische Hinweise

Das Blechbiegen ist eine der wichtigsten Operationen in den Prozessen der plastischen Metallbearbeitung. Es wird bei der Herstellung von Konstruktionselementen, Gehäusen, Maschinenkomponenten sowie Dekorelementen eingesetzt. Die Abkantpresse (eng. press brake) ist eine Maschine, die eine präzise Formgebung von Blechbögen durch ihre kontrollierte Verformung entlang gerader Linien ermöglicht. Dieser Prozess ist hochgradig wiederholbar und bei Verwendung moderner CNC-Steuerungen auch äußerst genau.

Funktionsweise der Abkantpresse

Das Grundprinzip des Biegens an der Abkantpresse besteht darin, das Blech zwischen dem oberen Werkzeug (Stempel) und dem unteren Werkzeug (Matrize) zu pressen, um den gewünschten Biegewinkel zu erreichen.

Die für den Prozess verantwortlichen Maschinenelemente sind:

• Stempel (oberes Werkzeug) – führt eine Abwärtsbewegung aus und drückt auf das Blech.
• Matrize (unteres Werkzeug) – stützt das Blech und bestimmt die Biegeform.
• CNC-Steuerungssystem – kontrolliert Position, Druck und Arbeitsparameter.
• Hinteranschläge – positionieren den Bogen und gewährleisten Wiederholbarkeit der Abmessungen.

Je nach Art des verwendeten Werkzeugs und der Technologie kann die Presse verschiedene Arten des Biegens durchführen.

Biegemethoden an der Abkantpresse

1. Freies Biegen (air bending)

Die am häufigsten verwendete Methode, bei der der Stempel das Blech gegen die Matrize drückt, diese aber nicht vollständig ausfüllt. Der Biegewinkel hängt von der Eindrücktiefe des Stempels und der Öffnungsbreite der Matrize (sog. V-Öffnung) ab.

Vorteile:

• Geringere Druckkräfte.
• Möglichkeit des Biegens vieler Winkel mit einem Werkzeugsatz.
• Geringerer Werkzeugverschleiß.

Nachteile:

• Geringere Winkelgenauigkeit im Vergleich zum Prägen.

2. Prägen (bottoming)

Das Blech wird gegen die Matrize gedrückt bis zur vollständigen Ausfüllung ihres Profils.

Vorteile:

• Hohe Winkelgenauigkeit.
• Bessere Formstabilität des Bauteils.

Nachteile:

• Erfordert größere Druckkraft.
• Notwendigkeit der Verwendung von Werkzeugen, die an den spezifischen Winkel angepasst sind.

3. Walzen und Radiusbiegen

Beim Biegen von Bögen oder großen Radien werden spezielle Matrizen oder mehrstufiges Biegen verwendet, das die Formung gekrümmter Oberflächen ermöglicht.

Wichtige Prozessparameter

1. Dicke und Materialart

• Baustahl: erfordert größere Biegekraft als Aluminium.
• Edelstahl: hohe Elastizität erfordert größere Winkelkompensation.
• Aluminium: anfällig für Verformungen, erfordert sorgfältige Radiuswahl.

2. Matrizenöffnungsbreite (V)

Wird je nach Blechdicke gewählt:

• Praktische Regel: V ≈ 8 × Blechdicke für Baustahl.
• Zu schmales V verursacht Materialbruchrisiko, zu breites – Verformungen.

3. Biegekraft

Berechnet basierend auf: F = k × σ × s² × L / V

wobei:

• F - Biegekraft [kN]
• k - materialabhängiger Koeffizient (1,2-1,42)
• σ - Zugfestigkeit des Materials [MPa]
• s - Blechdicke [mm]
• L - Biegelänge [mm]
• V - Matrizenöffnungsbreite [mm]

4. Materialrückfederung

Nach Druckentlastung kehrt das Blech teilweise in seine ursprüngliche Form zurück. Um den richtigen Winkel zu erhalten, wird kompensierendes Überbiegen angewendet.

In Abkantpressen verwendete Werkzeuge

• Universalstempel – zum Biegen unter verschiedenen Winkeln.
• V-Matrizen – in verschiedenen Größen und Öffnungswinkeln.
• Radiuswerkzeuge – zum Biegen großer Radien.
• Werkzeugsegmente – ermöglichen Biegen mit Unterbrechungen oder kurzen Abschnitten.
• Spezielle Offset-Matrizen – zum doppelten Biegen in einem Zyklus.

Rolle der CNC-Steuerung beim Blechbiegen

Moderne Abkantpressen mit CNC-Steuerungen ermöglichen:

• Automatische Berechnung der Stempel- und Anschlagpositionen.
• Kompensation der Materialrückfederung.
• Echtzeit-Winkelkorrektur dank Messsensoren.
• Erstellung und Speicherung von Programmen für Serienteile.

Dadurch wird der Prozess schnell, wiederholbar und widerstandsfähig gegen Bedienerfehler.

Arbeitssicherheit

Das Biegen an der Abkantpresse erfordert Sicherheitsvorkehrungen:

• Lichtvorhänge – stoppen die Werkzeugbewegung bei Verletzung der Sicherheitszone.
• Zweihandsteuerung – minimiert das Risiko von Handverletzungen.
• Mechanische Schutzvorrichtungen – schützen vor Splittern und Bruchstücken.

Typische Probleme und deren Beseitigung

1. Materialbruch – bei zu kleinem Biegeradius oder zu schmaler V-Öffnung.
2. Ungenauer Winkel – falsche Einstellungen oder fehlende Rückfederungskompensation.
3. Kantenverformungen – Ergebnis zu hohen Drucks oder falscher Positionierung.
4. Kratzer und Oberflächenschäden – fehlende Schutzfolien oder abgenutzte Werkzeuge.

Industrielle Anwendungen

Das Biegen an der Abkantpresse wird u.a. verwendet bei:

• Herstellung von Maschinen- und Gerätegehäusen.
• Fertigung von Schaltschränken.
• Karosserieelementen für Automobile.
• Stahl- und Aluminiumkonstruktionen.
• Architekturelementen (Geländer, Fassadenpaneele).

Unverzichtbares Werkzeug in der modernen Metallindustrie

Die Abkantpresse ist ein unverzichtbares Werkzeug in der modernen Metallindustrie, das hohe Präzision, Flexibilität und Effizienz kombiniert. Der Schlüssel zum Erfolg beim Blechbiegeprozess ist:

• Richtige Wahl der Biegemethode und Werkzeuge.
• Berücksichtigung der Materialeigenschaften.
• Präzise Einstellung der Maschinenparameter.
• Nutzung der CNC-Steuerung für Wiederholbarkeit und Qualität.

Dank dieser Faktoren ist es möglich, komplizierte, wiederholbare Teile bei minimalen Materialverlusten und hoher Produktionseffizienz herzustellen.

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