Gratbildung an Stanzteilen diagnostizieren: Ursachen jenseits von „das Werkzeug ist stumpf“
Grat – die kleine Materialkante auf der Austrittsseite einer Schnittkante – lässt sich bei jedem Loch- oder Ausschneidvorgang bis zu einem gewissen Grad nicht vermeiden. Eine übermäßige oder schwankende Grathöhe deutet jedoch auf eine bestimmte Ursache hin, die man diagnostizieren sollte, statt einfach Werkzeugverschleiß anzunehmen.
Der Schneidspalt ist die häufigste Ursache, in beide Richtungen
Ein zu großer Schneidspalt zwischen Stempel und Matrize lässt den Werkstoff reißen statt sauber abscheren und erzeugt einen größeren, ausgefransteren Grat. Ein zu kleiner Spalt kann bei manchen Werkstoffen den Grat ebenfalls vergrößern, indem er einen sekundären Scherprozess verursacht. Da der richtige Schneidspalt ein von der Werkstoffart abhängiger Prozentsatz der Blechdicke ist, lässt sich ein an einem Werkstoff oder einer Dicke bewährter Spalt nicht automatisch auf einen anderen übertragen.
Werkzeugverschleiß ist real, aber nicht die einzige Erklärung für zunehmenden Grat
Ein stumpf werdender Stempel oder eine verschlissene Matrizenkante vergrößert den Grat mit der Zeit. Deshalb gehört die Verfolgung des Grathöhentrends über die Hubzahl zur vorbeugenden Instandhaltung. Springt die Grathöhe jedoch plötzlich statt allmählich, ist die wahrscheinlichere Ursache eine Änderung des Schneidspalts (durch Verschleiß an anderer Stelle des Werkzeugs, verrutschte Unterlegscheiben oder einen Montagefehler) oder ein Wechsel der Werkstoffcharge, nicht allmähliches Stumpfwerden.
Streuung der Werkstoffeigenschaften ist eine unterschätzte Ursache
Eine Coil-Charge mit anderer Härte oder Dicke als die vorherige verändert, wie sauber der Werkstoff schert, selbst bei identischem Schneidspalt. Das ist einer der Gründe, warum Werkszeugnisse für die Stanzqualität wichtig sind: Ein werkstoffbedingter Gratanstieg kann einem Werkzeugproblem zum Verwechseln ähnlich sehen, bis die Werkstoffcharge mit dem Zeugnis abgeglichen wird.
Pressenausrichtung und Zustand des Abstreifers runden die üblichen Verdächtigen ab
Übermäßige Pressendurchfederung, verschlissene Führungsbuchsen oder eine Abstreiferplatte, die keinen gleichmäßigen Druck ausübt, können jeweils einen Versatz zwischen Stempel und Matrize verursachen, der den Grat auf einer Seite eines Teils stärker vergrößert als auf der anderen. Dieses Muster ist ein nützlicher Diagnosehinweis, der von einer einfachen Schneidspalt- oder Verschleißerklärung wegführt.
Häufig gestellte Fragen
Sollte man bei plötzlich steigender Grathöhe mitten in der Produktion zuerst Werkzeugverschleiß annehmen?
Nicht unbedingt. Ein plötzlicher Sprung passt eher zu einer Verschiebung des Schneidspalts, einem Werkstoffchargenwechsel oder einem Problem der Pressenausrichtung als zu allmählichem Verschleiß, der sich eher als langsamer Trend statt als Stufe zeigt.
Bleibt der richtige Schneidspalt zwischen Stempel und Matrize bei verschiedenen Werkstoffen gleich?
Nein. Der Schneidspalt wird typischerweise als Prozentsatz der Blechdicke festgelegt und variiert mit Werkstoffart und Härte. Ein an einem Werkstoff validierter Wert sollte daher nicht ungeprüft für einen anderen als richtig angenommen werden.