Blechbearbeitung und Metallbearbeitung

Die deutsche Eisen- und Stahlindustrie ist der größte Stahlerzeuger in der Europäischen Union und zählt somit zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen überhaupt. Im Rahmen der Metall- und Blechbearbeitung übernimmt die Metallindustrie eine Schlüsselrolle, denn sie liefert für zahlreiche Branchen wie zum Beispiel den Fahrzeugbau, die Elektrotechnik, den Maschinen- und Schiffsbau oder den Bausektor die wichtigsten Werkstoffe. Ebenso werden Schmuckhersteller und Unternehmen auf dem Sektor der erneuerbaren Energien mit fertigen Blechen und Metallen versorgt. Für die maßgeschneiderten Produkte kommen unterschiedliche Verfahren, Techniken und Maschinen zum Einsatz.

Warum werden Maschinen für die Blech- und Metallbearbeitung benötigt? 

Kaum ein anderer Werkstoff stellt die Be- und Verarbeiter vor größere Herausforderungen als Metall und seine unterschiedlichen Formen. Hinsichtlich der Härte des Materials, der Präzision sowie auch der Optik ist eine ordnungsgemäße mechanische und manuelle Bearbeitung von Blechen und Metallen nahezu unmöglich. Auch im Rahmen der verschiedensten Fertigungstechniken, bei denen aus Werkstücken fertige Produkte entstehen, reicht eine rein mechanische Bearbeitung in den meisten Fällen nicht aus. Aus diesen Gründen ist der Einsatz von Metallbearbeitungsmaschinen unerlässlich, da sich nur spezielle Geräte für derartig besonderen Materialeigenschaften eignen. 

Welche Maschinen kommen zur Blech- und Metallbearbeitung zum Einsatz?

Für nahezu alle Bereiche in der Großindustrie und den vielen KMU, aber auch für den privaten Bereich, steht ein umfassendes Angebot unterschiedlicher Maschinen zur Metall- und Blechbearbeitung bereit. Je nach Art des Metalls oder Blechs sowie dem Ziel des Fertigungsprozesses übernehmen verschiedene Geräte die entsprechenden Aufgaben in jedem Segment mit großer Präzision. Bei der Metallverarbeitung gelangen zum Beispiel folgende Maschinen zum Einsatz:

• Stationäre Bohrmaschinen und Fräsmaschinen
•  Stanzautomat und Stanzmaschinen
• Drehmaschinen
• Rund- und Schwenkbiegemaschinen
• Winkelbieger
• Schleif- und Poliermaschinen
• Werkstatt- und Tischpressen
• Spritzgieß- und Entgratmaschinen

Was versteht man unter spanlosen Verfahren bei der Blech- und Metallverarbeitung?

Das spanlose Verfahren bezeichnet eine Fertigungstechnik, durch die Metall oder Blech – also die zu bearbeitenden Werkstücke – nahezu ohne oder nur mit einem äußerst geringen Materialverlust verändert werden können. Metallverarbeitende Maschinen nutzen die Festigkeit des Werkstücks, um eine individuell gewünschte Formveränderung durch entsprechenden Druck oder Zug herbeizuführen. Zu den gängigsten Techniken in diesem Segment zählen:

• Biegen
• Gießen
• Hämmern
• Prägen
• Stanzen
• Walzen
• Ziehen
• Stempeln

Im Rahmen des Prozesses gelangen unter anderem Stanzautomaten- und Maschinen, Walzen, Spritzgießmaschinen, Entgratmaschinen, Stempelmaschinen und Laser zum Einsatz. Das Verfahren kann sowohl bei kalten als auch bei warmen Metallen und Blechen genutzt werden.

Was ist ein spanabhebendes Verfahren bei der Metall- und Blechbearbeitung? 

Im Rahmen eines spanabhebenden Verfahrens werden durch eine metallverarbeitende Maschine von einem Rohling Teile des Werkstoffes abgetrennt. Die jeweiligen Schichten werden zumeist durch Schneiden in Form von Spänen abgetragen. Die gängigsten Optionen bei einer derartigen Bearbeitung sind:

• Drehen
• Schleifen
• Hobeln
• Fräsen
• Gravieren
• Sägen 

Entsprechend gelangen unterschiedliche Sägemaschinen (Kappsäge, Band- oder Bügelsäge), Bohrmaschinen, Drehmaschinen oder Fräsmaschinen zur Verwendung. Spanabhebende Arbeite sind im Vergleich zu anderen Verfahrenstechniken deutlich risikobehafteter, da es durch die rotierenden Geräte sowie umherfliegende Werkstoffteile nicht selten zu Verletzungen kommen kann. In diesem Zusammenhang gilt es vor allem beim Kauf gebrauchter Geräte auf eine absolute Funktionsfähigkeit sowie entsprechende, aktuelle Prüfsiegel zu achten.

Wie funktioniert bei der Blech- und Metallbearbeitung ein verbindendes Verfahren?

Durch Schweißen, Löten, Nieten, Falzen, Plattieren oder Kleben werden im Rahmen des verbindenden Verfahrens zwei oder mehrere feste Körper dauerhaft und unlösbar miteinander verbunden. Insbesondere bei der Schweißtechnik greifen Unternehmen auf unterschiedliche Maschinen und Equipment zurück, wie zum Beispiel Schweißanlage, Schweißgeräte, Schweißroboter oder Schweißtische. Für die Verbindung nutzt man, je nach individuellen Vorgaben und Werkstoff, Rund- oder Längsnaht- sowie Orbitalschweißgeräte. 

Wie funktioniert das Umformen in der Blechbearbeitung?

In der Blechbearbeitung unterscheidet man zwischen dem so bezeichneten Warm- und Kaltumformen. Bei der Warmumformung handelt es sich um eine Technik der Bearbeitung von Blechen, bei der dem zu formenden Walzgut hohe Temperaturen zugeführt wird. Dadurch wird eine exzellente Verformbarkeit des Werkstoffes erreicht, ohne dass sich dessen Eigenschaften großartig verändern. Im Vergleich zur Kaltumformung liegen die Maßtoleranzen jedoch deutlich darunter, wobei sich zudem auf der Oberfläche des Metalls infolge der Wärmeeinwirkung Oxide bilden können. 

Bei der Kaltumformung wird das Material nicht erhitzt. Im Ergebnis ist eine deutlich höhere Festigkeit und Robustheit gewährt. Darüber hinaus sind im Rahmen dieser Metallverarbeitung deutlich genauere Maßtoleranzen erreichbar. Dieses ist letztlich bei der Verwendung des Werkstücks durchaus bedeutsam. So können beispielsweise zu breite oder zu schmale Anschlussfugen zwischen den Bauteilen sowie Unebenheiten in der Oberfläche ergeben. Allerdings birgt eine Kaltumformung auch das Risiko, dass keine Schweißeignung sichergestellt ist. Diese kann erst nach einer entsprechenden Behandlung des Metalls wiederhergestellt werden. 

Warum ist das Entgraten im Rahmen der Oberflächentechnik wichtig?

Unter der Bezeichnung Oberflächentechnik sind in der Metallverarbeitung sämtliche Technologien zusammengeführt, die eine Veränderung der metallenen Oberflächenstruktur- und Eigenschaft erlauben. Zu den essenziellen Verfahren zählt das Entgraten des Bleches oder Metalls. Bei der Metallverarbeitung entstehen messerscharfe Kanten, die ein erhebliches Verletzungsrisiko sowohl während der Bearbeitung für die Mitarbeiter als auch beim späteren Gebrauch des fertigen Produkts darstellen. Auch die Beschichtungsqualität kann durch den Einsatz geeigneter Entgratungsmaschinen deutlich verbessert werden. Für ein sicheres und ordnungsgemäßes Entgraten finden heutzutage zumeist moderne, nassschleifende Entgratungsmaschinen Verwendung.

Fazit

Die Metall- und Blechverarbeitung ist ein komplexer Vorgang, der ohne den Einsatz hochwertiger und moderner Maschinen nicht zu bewältigen ist. Eine mechanische oder manuelle Bearbeitung bis hin zum Endprodukt ist aufgrund der Materialbeschaffenheit nahezu unmöglich. Die speziell auf das entsprechende Werkstück ausgelegten High-Tech-Geräte erledigen die vielfältigen Aufgaben präzise und schnell.