Werkzeug für Abkantpressen: Auswahl, Wartung und Nutzung

Die Auswahl des Werkzeugs, dessen Wartung und der richtige Einsatz sind wichtige Elemente für die Präzision der Biegeteile, in der Verwaltung der Abkantpresse und auch für den Maschinenführer.
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„Es gibt eine wichtige Überlegung bezüglich des Profils und der Höhe der Werkzeuge. Mit zwei oder drei Werkzeugprofilen, wie beispielsweise einem geraden Stempel, einem Geißfußstempel und einem Werkzeug für freies Biegen kann das Industrieunternehmen die meisten Werkstücke biegen. Ein Werkzeug wird durch sein Profil (gerade, Geißfuß, freies Biegen), seinen Winkel, seinen Radius und seine Höhe definiert. Wenn diese 4 Parameter optimiert sind, ist die Produktion in 80% der Fälle mit nur 3 Werkzeugen möglich!“ erklärt Jean-Luc Topenot – Colly Bombled.
 

Seinerseits gibt François DEBACKER – LVD an, dass „es hinsichtlich der Werkzeuge wichtig  ist, über eine gute Höhe über Matrize und Stempel zu verfügen. Dies reduziert zahlreiche Quellen für Probleme, u. a. für das Biegen von Werkstücken mit großen Umschlagabkantungen.“

Diesbezüglich fügt Jean-Luc Topenot – Colly Bombled hinzu, dass „trotz eines höheren Anschaffungspreises die Werkzeuge von großer Höhe (ab 200 mm) es erlauben Werkstücke mit größeren Kanten und Umfaltungen zu produzieren. Das Handling der Werkzeuge ist außerdem vereinfacht.“

Romain Dumontel – ATDT erklärt, dass es auch möglich ist mit den Werkzeugträgern zu spielen: „Wenn Werkzeuge auf Werkzeugträgern montiert werden, können kleinere und daher leichtere Stempel verwendet werden und Schachteln mit höheren Rändern hergestellt werden.“

Die Wahl fällt normalerweise auf das vielseitigste Werkzeug. Daher wählen die meisten Blech verarbeitenden Werkstätten die Matrizen und Stempel mit 30°-Winkel. Sie bieten den Vorteil „alles biegen“ zu können, von kleinen einfachen 90°-Löchern bis zu Winkelfalzen. Diese Wahl hat jedoch auch negative Seiten: beispielsweise runde Löcher, die durch das Biegen verformt werden, da sie zu nah an der Falzung liegen. Mit einer 30°-Matrize wird das Loch vollständig verformt, während bei einer 88°-Matrize beispielsweise das Loch leicht durch die Matrize zurückgenommen wird und wieder flach wird oder zumindest deutlich weniger verformt. Es existieren ebenfalls Anti-Deformations-Matrizen mit Rollen, die von Anfang bis Ende mitlaufen. Dies ist eine interessante Lösung, die ebenfalls den Vorteil bietet Kantspuren zu vermeiden. Die Wahl dieses Werkzeugtyps hängt von der Nutzung und der Toleranzen ab, die für die produzierten Werkstücke nötig sind.

Luc Topenot – Colly Bombled fügt hinzu, dass „die Handhabung großer Werkzeuge ebenfalls eine zu berücksichtigende Problematik darstellt, sowohl in Hinsicht auf die Gesundheit des Maschinenführers (RSI-Syndrom – Repetive Strain Injury Syndrom), als auch in Hinsicht auf die Produktivität und der Beschädigung der Werkzeuge.“

Diesbezüglich empfiehlt Gerrit Gerritsen – Bystronic, „möglichst kurze, geteilte Werkzeuge mit einem Höchstgewicht von 10 kg zu wählen. Die geteilten Werkzeuge bieten eine größere Flexibilität, da beispielsweise mehrere Stationen gemacht werden können. Ein gut organisiertes, sauberes Aufräumsystem ist ebenfalls von großer Bedeutung.“

Die Frage nach spezifischen Werkzeugen muss je nach produzierten Werkstücken ebenfalls gestellt werden. Zum Beispiel können Werkzeuge für Absetzungen interessant sein. Die Werkzeughersteller bieten hierbei unterschiedliche Prinzipien. Das Werkzeug kann, zum Beispiel aus unterschiedlichen Ebenen zusammengesetzt sein, um auf diese Weise mit ein und demselben Werkzeug unterschiedliche Absetzungen durchführen zu können. Gut durchdachte Werkzeuge arbeiten in allen Konfigurationen achsgenau, was ein essentieller Aspekt ist. Wenn ein Werkzeug sich nicht in der Achse biegt, verformt es sich und kann u. U. die Abkantpresse beschädigen.

Schlussendlich ist die Qualität des Werkzeug fundamental wichtig, insbesondere seine Härte. Ein Werkzeug von guter Qualität verformt sich nicht im Laufe der Zeit. Und Patrick Cots – Wilson Tool präzisiert: „Die Nitrex-Behandlung der Matrizen lässt eine Härte von 65 Hrc bei einer Durchdringung von 5/10-Zehntel erreichen. Dies fördert das Gleiten des Metalls und reduziert die Mikroschweißungen, die die Verschmutzung der Matrizen zur Folge haben.“
 

Die Verwendung von Spezialwerkzeugen, d. h. Werkzeuge, die nach Maß gefertigt wurden, erlaubt es 3 unterschiedlichen Problematiken Die Verwendung von Spezialwerkzeugen, d. h. Werkzeuge, die nach Maß gefertigt wurden, erlaubt es 3 unterschiedlichen Problematiken zu begegnen:

• Ein Werkstück kann gebogen werden, das ein Design hat, das ein oder mehrere Kanten beinhaltet, die nicht mit Standard-Werkzeug angefertigt werden können auf Grund ihrer Form,
• Das Biegen unterschiedlicher, aber ähnlicher Kanten beinhaltender Werkstücke kann optimiert werden,
• Die Biegeproduktivität kann auf einem Werkstück verbessert werden, indem mehrere Kanten gemacht werden können, ohne das Werkstück zwischenzeitlich abzulegen.
   

Und Gaëtan Benoit - AIMM gibt ein Beispiel: „Wir hatten umgedrehte Werkzeuge zu machen, um zu vermeiden in einer für den Maschinenführer der Presse nicht ergonomischen Richtung zu biegen. Der Falz war in der Mitte des Werkstücks und verlief nach unten. Wir haben daher den Stempel und die Matrize getauscht: Der Stempel auf dem unteren Tisch, und die Matrize oben. Das Biegen des Werkstücks war daher umgekehrt und, bei einer Referenz, hat diese Lösung es uns erlaubt auf einer mit Blechbegleiter ausgestatteten Maschine zu produzieren. So wurde das Werkstück mit nur einem Maschinenführer gebogen, anstelle von zweien und war daher wesentlich ergonomischer!“
 

Das Biegen ohne Kantspuren entspricht den Ansprüchen für Werkstücke, die beispielsweise gebürstet oder bereits lackiert wurden usw. Für diese Anwendung werden manche Matrizen mit Nylon-Inserts, einem Elastomer-Band usw. entwickelt. Das Schutzband verformt sich und passt sich dem Material an. So hinterlässt das Biegen keine Kantspuren und passt sich dem Material an. Da keine Kantspuren entstehen, muss auch kein Finish nach dem Biegen eingeplant werden (Bürsten, Lackieren usw.). Nach einigen Jahren nutzt sich der Elastomer-, Nylon- oder andere Schutz schneller ab als der Stahl des Werkzeugs. Daher ist eine besondere Wachsamkeit auf die Regelmäßigkeit nötig, um die Toleranzen des Werkszeugs zu respektieren.

Pierrick Grand – Extratole erklärt: „Wir haben eine gewissen Anzahl an Werkstücken, auf denen der Kunde keinerlei Kantspuren wünscht. Um diesem Anspruch gerecht zu werden, verwenden wir Vinyl zwischen der Matrize und dem Werkstück, um Kantspuren auf dem Werkstück zu vermeiden.“

Um die Kantspuren zu reduzieren (oder sogar vollständig auszuschließen), gibt es mehrere Möglichkeiten, wie Jean-Sébastien Sitter – PG Outillage erklärt:

• „Die erste Lösung geht vom Prinzip der Zwischenlagematerialien aus. Das bedeutet, dass eine Kantfolie verwendet wird. Das ist der einfachste Weg, um die Kontaktspuren zu reduzieren.
• Die zweite Lösung ist es, Rollenwerkzeuge zu verwenden. Hier begleitet die Matrize das Blech durch die Rollen beim Biegen. Das ähnelt einem Begleiter beim Werkzeug. Die Tatsache eine Oberfläche mit dem Material in Kontakt zu haben, anstelle einer Spitze, begrenzt die Reibung, da die Druckkräfte verteilt sind. Diese Werkzeuge bieten weitere Vorteile, wie beispielsweise den Minimalabstand für das Biegen am Rand zu verringern, oder auch die Verformungen der Löcher in der Biegezone zu begrenzen.“

Und Patrick Cots – Wilson Tool fügt hinzu,  „dass eine regelmäßige Reinigung der Matrizen ebenfalls einen Großteil der Kantspuren verhindert.“
 

Die Einhaltung der empfohlenen Tonnagen für die Werkzeuge verhindert eine Veränderung ihrer Justierung. Es ist in der Tat sehr selten, dass die vollständige Länge eines geteilten Werkzeugs auf der Maschine montiert ist und es sind daher die kleineren geteilten Stücke, die beschädigt werden können. Bei der Herstellung einer bestimmten Länge, lassen sich dann die kleineren Teile nicht mehr einwandfrei mit anderen justieren und das Ergebnis weist nicht mehr die gewünschte Präzision auf.

Parametrierung der Werkzeuge in der Abkantpresse
Die richtige Parametrierung der Tonnage für jedes Werkzeug in der Digitalsteuerung der Abkantpresse erlaubt die Kraftdosierung durch die Maschine. Mit einer Einschränkung für kurze Biegelängen, denn Abkantpressen sind manchmal eingeschränkt und können die Kraft nicht unter 2 oder 3 Tonnen reduzieren. Der Maschinenführer muss wachsam mit der Verwendung der Werkzeuge sein und sollte nicht zögern einen Leerdurchlauf, ohne Material, zu machen, um zu kontrollieren.

Verschmutzung der Werkzeuge durch Abbrand und Wartung
Daniel Corbion - CDMO verdeutlicht die Wichtigkeit zwischen den Werkzeugen je nach Material zu unterscheiden, um nicht dieselben Werkzeuge für Stahl und Edelstahl zu verwenden. „Wenn man schwarzes Blech biegt, zum Beispiel, setzt sich Abbrand auf dem Werkzeug fest. Wenn das Werkzeug anschließend verwendet wird, um Werkstücke aus Edelstahl zu biegen, wird der Abbrand die Werkstücke verunreinigen und kann Oxidierung verursachen, denn Abbrand, der sich auf Edelstahl festsetzt wird rosten.“

Und François DEBACKER – LVD geht ebenfalls in diese Richtung. „Die Reinigung der Werkstücke ist wichtig, um Reste von Abbrand zu vermeiden. Die Verschmutzung muss verhindert werden, u. a. für Edelstahl, Stahl und Aluminium.“

Auf den Seiten der Werkzeuge werden die Werkzeugträgerschienen durch Metallspäne und anderen vom Biegen verursachten Resten beschädigt. Ein einfaches Abwischen mit einem Lappen, speziell auf den Werkzeugträgern durch den Maschinenführer bei jeder Dienstaufnahme, erlaubt die Lebensdauer der Werkzeugschienen und der Abkantpresse zu verlängern.

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