Auswahl der Pressenkraft für gestanzte Teile: Warum größer nicht immer sicherer ist
Die Presskraft – die maximale Kraft, die eine Stanzpresse aufbringen kann – muss mit einer angemessenen Sicherheitsreserve auf die tatsächlich erforderliche Kraft des Teils abgestimmt werden. Die verbreitete Annahme, eine größere Presse sei stets die sicherere oder bessere Wahl, übersieht jedoch reale Zielkonflikte bei Präzision, Energieeffizienz und Empfindlichkeit der Prozessrückmeldung, die entstehen, wenn ein kleines Teil auf einer überdimensionierten Maschine gefertigt wird.
Ein kleines Teil auf einer überdimensionierten Presse kann die Empfindlichkeit der Prozesskontrolle verringern
Presskraft-Überwachungssysteme, die Probleme wie ein falsch zugeführtes Teil, einen gebrochenen Stempel oder eine doppelte Materialzufuhr erkennen sollen, arbeiten, indem sie Abweichungen von einem erwarteten Kraftverlauf erfassen. Auf einer überdimensionierten Presse macht der Kraftverlauf eines kleinen Teils nur einen winzigen Bruchteil der Gesamtkapazität der Presse aus. Dadurch können kleine, aber relevante Abweichungen gegenüber dem mechanischen Grundrauschen der Presse schwerer zu erkennen sein als bei einer Presse, die näher an der tatsächlichen Anforderung dimensioniert ist.
Größere Pressen weisen unter Teillast in der Regel mehr Gestellverformung auf, was die Präzision beeinflusst
Die Verformung von Pressengestell und Tisch unter Last – wie gering auch immer – beeinflusst die Konstanz des Spalts zwischen Stempel und Matrize während des Hubs. Zwar verformen sich alle Pressen unter Last in gewissem Maß, doch eine große Presse, die nur mit einem kleinen Bruchteil ihrer Nennkapazität belastet wird, verhält sich nicht zwangsläufig berechenbarer als eine passend dimensionierte Presse bei einem ähnlichen Prozentsatz ihrer eigenen Kapazität, da die Verformungseigenschaften von Konstruktion und Aufstellung der jeweiligen Presse abhängen.
Energieeffizienz und Zykluszeit sprechen beide für passend dimensionierte Anlagen
Eine größere Presse verbraucht pro Hub mehr Energie, unabhängig vom tatsächlich gefertigten Teil, da Schwungmasse und Antriebsmotor mit der Nennpresskraft skalieren. Wer kleine Teile dauerhaft auf einer überdimensionierten Presse fertigt, zahlt also fortlaufend Energiekosten, die eine passend gewählte Presse vermeidet. Dies ist ein berechtigter Faktor dafür, wie ein Stanzlieferant Teile auf seinen Maschinenpark verteilt, und nicht nur eine theoretische Überlegung.
Häufig gestellte Fragen
Ist es immer sicherer, ein kleines gestanztes Teil auf einer größeren Presse mit mehr Presskraft als nötig zu fertigen?
Nicht unbedingt – eine angemessene Sicherheitsreserve ist zwar gute Praxis, doch ein Teil auf einer Presse zu fertigen, die weit größer ist als seine tatsächliche Anforderung, kann die Empfindlichkeit von Kraftüberwachungssystemen zur Erkennung von Prozessproblemen verringern, da der Kraftverlauf des Teils gegenüber dem mechanischen Grundrauschen nur noch einen winzigen Bruchteil der Gesamtkapazität der Presse ausmacht.
Warum spielt die Wahl der Presskraft nicht nur für die Kapazität, sondern auch für die Präzision eine Rolle?
Die Verformung von Pressengestell und Tisch unter Last beeinflusst die Konstanz des Spalts zwischen Stempel und Matrize während des Hubs, und das Verformungsverhalten hängt von der Konstruktion der jeweiligen Presse ab – eine große Presse ist für ein kleines Teil nicht automatisch präziser als eine Presse, die näher an der tatsächlichen Kraftanforderung des Teils dimensioniert ist.