Welche Metallstanzteile unterstützen die OEM-Anpassung für Fabriken?

Kernverfahren der Metallstanztechnik, die eine zuverlässige OEM-Anpassung ermöglichen

Fortschreitende Stanztechnik: Präzision, Wiederholgenauigkeit und Skalierbarkeit für OEM-Teilefamilien mit hoher Variantenvielfalt

Das Stanzverfahren mit fortschrittlicher Werkzeugform ermöglicht Herstellern eine außergewöhnliche Genauigkeit bei der Fertigung komplexer Metallteile. Dabei werden mehrere Bearbeitungsschritte nacheinander innerhalb eines einzigen Presszyklus ausgeführt und Toleranzen von etwa ±0,002 Zoll eingehalten, während pro Stunde über 1.200 Teile produziert werden. Was dieses Verfahren besonders auszeichnet, ist das automatisierte Zuführsystem, das die Teile stationenweise weiterbewegt, ohne dass Arbeiter sie zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten manuell handhaben müssen. Dadurch verringern sich Ausschussraten signifikant – laut Branchenberichten um 30 % bis 40 % im Vergleich zu älteren Verfahren. Das Verfahren verarbeitet zudem eine breite Palette von Metallen – darunter Edelstahl, Aluminium sowie spezielle Legierungsmischungen mit einer Dicke von bis zu einem Viertel Zoll. Da die Werkzeuge modular aufgebaut sind, lässt sich zudem schnell zwischen verschiedenen Teiletypen wechseln. Für Erstausrüster, die ihre Produktionsmengen steigern möchten, bedeutet dies, dass sie die Ausbringungsmenge erhöhen können, ohne dabei hohe Qualitätsstandards, Liefertermine oder gesetzliche Anforderungen zu gefährden.

Transfer- und Vier-Schieber-Stanzverfahren: Erzielung komplexer Geometrien und maßgenauer Merkmale bei kundenspezifischen Metallstanzteilen

Bei der Verarbeitung wirklich komplexer Komponenten bieten Transfer- und Vier-Schieber-Stanzverfahren Lösungen, bei denen herkömmliche Pressen an ihre Grenzen stoßen. Transferanlagen arbeiten mit Roboterarmen, die die Werkstücke durch verschiedene Stationen bewegen; dadurch lassen sich Tiefziehungen, Versätze und Hinterschneidungen realisieren, die mit standardmäßigen einseitigen Pressen einfach nicht zu bewältigen sind. Der Vier-Schieber-Ansatz geht noch einen Schritt weiter: Dabei sind die Werkzeuge horizontal gegenüberliegend angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht es, Teile gleichzeitig von vier Seiten zu formen – komplexe Biegungen, Verschlüsse und eng bemessene innere Merkmale entstehen so in einem einzigen Hub, wobei die Genauigkeit auf etwa 0,005 Zoll (ca. 0,13 mm) gehalten wird. Für Branchen, die Gehäuse für medizinische Geräte oder elektronische Steckverbinder fertigen, sind diese Fähigkeiten von großer Bedeutung, da sie Teile mit sauberen Kanten und exakt definierten inneren Formen benötigen. Interessant ist zudem, dass eine gezielte Spannungsverteilung während des Umformprozesses tatsächlich zur Erhaltung der Werkstofffestigkeit beiträgt. Dadurch verringern sich spannungsbedingte Ausfälle signifikant – insbesondere in Anwendungen, bei denen Ermüdungsfestigkeit im Vordergrund steht; branchenübliche Berichte sprechen hier gelegentlich von einer Reduzierung der Ausfallrate um rund 60 %.

Branchenspezifische Metallstanzteile, die für die Einhaltung von OEM-Vorgaben und Rückverfolgbarkeit konzipiert sind

Automobilindustrie: Sicherheitsrelevante Halterungen, Befestigungselemente und Sensorgehäuse, die den Anforderungen von PPAP, FAI und IATF 16949 entsprechen

Teile aus Metall, die für Automobilanwendungen wie Sensorgehäuse, Motorlager und Halterungen in Bremssystemen gestanzt werden, müssen erhebliche Hitze, mechanische Kräfte und Umwelteinflüsse bewältigen – und das alles unter gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit der Insassen. Um die Anforderungen der Norm IATF 16949 zu erfüllen, unterziehen Hersteller diese Komponenten umfangreichen Prüfungen. Dazu gehören detaillierte PPAP-Dokumentationen und Erstbemusterungsprüfungen (FAI) sowie die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Materialien – von der Rohstahlspule bis zum Endprodukt. Die Maßgenauigkeit bleibt dank einer Pressüberwachungstechnologie, die über zahllose Produktionszyklen hinweg den Werkzeugverschleiß und die Maschinenleistung kontinuierlich überwacht, außerordentlich eng – bei etwa ±0,05 mm. Dieses hohe Maß an Präzision ist besonders wichtig für sicherheitskritische Komponenten, bei denen bereits geringfügige Abweichungen zu Problemen führen können – etwa bei Auslösemechanismen für Airbags oder Modulen des Antiblockiersystems (ABS).

Medizin und Elektronik: Miniaturisierte, gratfreie Metallstanzteile mit vollständiger Rückverfolgbarkeit gemäß ISO 13485 sowie Konformität mit RoHS/REACH

Für medizinische Geräte und elektronische Komponenten besteht ein echter Bedarf an winzigen, aus Metall gestanzten Teilen mit makellosen Oberflächen. Selbst der kleinste Grat oder ein mikroskopischer Fehler kann Patienten gefährden, die Funktionsweise der Geräte stören oder Signale vollständig beeinträchtigen. Spitzenhersteller bewältigen diese Herausforderung mit speziellen Werkzeugen, die für höchste Präzision ausgelegt sind, Fertigungsprozessen in makellosen Umgebungen sowie Qualitätsmanagementsystemen, die nach der ISO-13485-Norm zertifiziert sind. Diese Systeme verfolgen jede Materialcharge von Anfang bis Ende und gewährleisten so eine lückenlose Rückverfolgbarkeit während der gesamten Produktion. Die Teile müssen zudem strenge Umweltvorschriften wie RoHS und REACH bezüglich gefährlicher Stoffe erfüllen. Bei Elektronikkomponenten im Speziellen hängen beispielsweise EMI-Abschirmkontaktstellen und jene Miniatursteckverbinder stark von der exakt richtigen Federkraft und einer gleichmäßig aufgetragenen Beschichtung ab. Ohne diese präzisen Spezifikationen werden Signale in hochfrequenten Diagnosegeräten verzerrt. Hersteller validieren all diese Anforderungen nicht nur durch Standardtests, sondern auch durch eine kontinuierliche Überwachung der Produktionskennzahlen, um Abweichungen frühzeitig zu erkennen.

Engineering-Partnerschaft von Anfang bis Ende: Wie OEMs die Serienfertigung kundenspezifischer Metallstanzteile beschleunigen

Vom 3D-CAD-Review zum funktionsfähigen Prototyp in 5 Tagen – Schnelle Validierung für den Design-Freeze bei OEMs

Wenn OEMs mit Stanzenunternehmen zusammenarbeiten, die sich auf ingenieurtechnische Lösungen spezialisiert haben, können sie Produkte deutlich schneller für die Serienfertigung bereitstellen. Diese Partner nehmen 3D-CAD-Entwürfe entgegen und fertigen in den meisten Fällen innerhalb von nur fünf Werktagen funktionstüchtige Prototypen an. Der gesamte Prozess umfasst die Prüfung der Werkstoffe, die Verifizierung der Toleranzen sowie Tests zur tatsächlichen Passgenauigkeit und Funktionsfähigkeit im praktischen Einsatz. Dadurch können Konstrukteure ihre Entwürfe bereits lange vor der Herstellung der Werkzeuge für die Massenproduktion endgültig festlegen. Durch die Integration von Konstruktionsreviews, computergestützten Simulationen und der Herstellung physischer Prototypen in einen straff abgestimmten Prozess können Ingenieure Probleme wie falsche Passungen, elastisches Zurückfedern von Metall nach dem Umformen oder Montageschwierigkeiten deutlich früher erkennen. Als Ergebnis berichten viele Unternehmen über eine Reduzierung letzter Änderungen um rund zwei Drittel. Die Prototypen selbst entsprechen hinsichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften und exakten Maße genau dem, was später in die Serienfertigung eingeht; Werkzeugbauer können daher bereits mit der Arbeit beginnen, während noch laufende Produkttests stattfinden.

DFM-gesteuerte Werkzeugstrategie: Reduzierung von Lieferzeit und Kosten bei Beibehaltung der OEM-Leistungsspezifikationen

Wenn es darum geht, effiziente Werkzeugstrategien zu entwickeln, die Risiken minimieren, ist die Konstruktionsanalyse für die Fertigung (Design for Manufacturability, DFM) unbedingt erforderlich. Das Ingenieurteam betrachtet dabei mehrere Faktoren, darunter die Stellen, an denen sich Spannungen aufbauen, die tatsächliche Materialströmung während der Produktion sowie jene komplexen Toleranzstapelungsprobleme. Diese Bewertungen unterstützen wichtige Entscheidungen darüber, ob für ein Bauteil fortschreitende Werkzeuge (progressive dies) oder Transferwerkzeuge (transfer dies) zum Einsatz kommen – abhängig vom geplanten Produktionsvolumen und der Komplexität des Teils. Zudem legen wir unsere Toleranzen gezielt so fest, dass wir die hohe Präzision von ±0,001 Zoll ausschließlich dort sicherstellen, wo sie für die Funktionalität wirklich entscheidend ist. Außerdem führen wir sekundäre Bearbeitungsschritte wie Entgraten und Beschichten direkt in unserer eigenen Fertigungseinrichtung durch, statt sie auszulagern. Dieser gesamte Prozess führt typischerweise zu deutlich weniger Werkzeuganpassungen – etwa 40 % weniger Iterationsarbeit –, erzeugt signifikant weniger Ausschuss (möglicherweise bis zu 30 % weniger Abfall) und ermöglicht bei über 95 % aller Erststückfreigaben eine erfolgreiche Freigabe. Und vielleicht am wichtigsten aus geschäftlicher Sicht: Wir können die gesamte Durchlaufzeit um rund vier bis sechs Wochen verkürzen, ohne bei der Einhaltung der OEM-Anforderungen an Leistung, Zuverlässigkeit oder regulatorische Konformität Abstriche machen zu müssen.

FAQ

Was ist Stufenfolge-Stanztechnik?
Das Stufenwerkzeug-Stanzverfahren ist ein Prozess, bei dem mehrere Arbeitsschritte nacheinander innerhalb eines einzigen Presszyklus ausgeführt werden, wodurch Hersteller eine hohe Präzision und Skalierbarkeit bei der Teilefertigung erreichen können.

Worin unterscheidet sich das Vier-Schieber-Stanzverfahren von herkömmlichen Pressen?
Beim Vier-Schieber-Stanzverfahren ist die Werkzeugeinrichtung so gestaltet, dass die Werkzeuge horizontal gegenüberliegend angeordnet sind; dadurch können Teile gleichzeitig aus vier Richtungen geformt werden – ideal zur Realisierung komplexer Geometrien und hochpräziser Merkmale.

Warum ist Rückverfolgbarkeit beim Metallstanzen für medizinische Geräte wichtig?
Bei medizinischen Geräten gewährleistet die Rückverfolgbarkeit, dass jede Materialcharge vom Beginn bis zum Ende der Fertigung verfolgt wird; dies ist entscheidend, um die Einhaltung von Normen wie ISO 13485 zu gewährleisten und die Patientensicherheit sowie die Funktionsfähigkeit des Geräts sicherzustellen.

Wie können OEMs die Einführung von Metallstanzteilen in die Serienfertigung beschleunigen?
OEMs können die Produktion beschleunigen, indem sie mit Stanzenunternehmen zusammenarbeiten, die ingenieurtechnische Lösungen anbieten und es ihnen ermöglichen, innerhalb weniger Geschäftstage – üblicherweise innerhalb von fünf Werktagen – von 3D-CAD-Entwürfen zu funktionsfähigen Prototypen überzugehen.