Anstanzung

Anstanzung bezeichnet das spanlose Trennen oder Ausstanzen von Konturen aus Blechen, Folien, Laminaten oder Isolierstoffen mithilfe eines Stempel-Werkzeugs und einer Matrize. Einfach gesagt: Mit der Anstanzung entstehen die benötigten Formen direkt aus der Rolle oder Platte — schnell, wirtschaftlich und reproduzierbar. In der Elektroisolationsindustrie, bei Dichtungen, Etiketten und technischen Zuschnitten ist die Anstanzung das Standardverfahren, weil es hohe Stückzahlen mit konstanter Qualität ermöglicht.

Technische Grundlagen und Wirkprinzip

Die grundlegenden Elemente sind Stempel (Punch), Matrize (Die), Werkzeugaufnehmer und Gegenhalter. Beim Durchtritt des Stempels in die Matrize entsteht Scherung im Werkstoff. Entscheidend sind dabei Schnittspalt, Werkzeuggeometrie und Spannungsverlauf. Typische Resultate sind Sauberkeit der Schnittkante, Ausformung von Grat und Rolldown sowie mögliche Lunker oder Faserausrisse bei faserigen Trägern.

Wesentliche Verfahrensvarianten sind:

• Through-Cut (Vollschnitt): Bauteil wird vollständig ausgeschnitten.

• Kiss-Cut (Halbschnitt): Nur Oberlage und Klebstoff werden getrennt, der Liner bleibt intakt.

• Perforation und Scoring: bedingtes Trennen oder Sollbruchstellen.

• Rotationsstanzen und Flachbettstanzen: kontinuierliche versus taktweise Verfahren.

Beim Maschinenaufbau wirken zusätzlich Matrixabzug und Bahnführung auf die Prozessstabilität.

Werkzeug- und Maschinenbau

Werkzeuge bestehen aus ordentlichen Stempel- und Matrizenpaaren. Materialien und Oberflächenbehandlungen beeinflussen Standzeit und Schnittqualität:

• Werkstoff: Schnellarbeitsstahl (HSS) für mittlere Beanspruchung; Hartmetall für abrasive Folien oder hohe Losgrößen.

• Beschichtungen: DLC, Hartchrom oder TiN reduzieren Verschleiß und Anhaftung.

• Flexible Stanzbleche auf Magnetzylindern erlauben schnelle Rüstwechsel im Rotationsprozess.

• Stripperelemente und Führungsbuchsen** verhindern Verformung und unterstützen Entformung.

Konstruktive Regeln: moderater Austeilwinkel, passende Radien am Stempel, definierter Schnittspalt und sorgfältige Entgratungskonzepte.

Materialeinfluss und Besonderheiten bei Isolierstoffen

Materialart und Schichtaufbau bestimmen Schnittverhalten stark. Duktile Metalle schneiden sauber mit geringem Grat. Faserige Isolierstoffe wie Aramidpapier verhalten sich anders: sie können Ausfasern, Staub und Faserbruch verursachen; Nomex® etwa bietet hohe Temperatur- und Spannungsfestigkeit, erfordert aber spezielle Werkzeugkonzepte und Absaugung.

Für Laminataufbauten (z. B. PET-Kleber-Liner) ist die Abstimmung des Schnittspalts und der Matrizen-Rückseite entscheidend, damit es nicht zu Delamination oder Kleberschmieren kommt. Bei selbstklebenden Systemen ist zudem die Linerhärte und Klebstofftemperatur zu beachten.

Wichtige Prozessparameter

• Schnittspalt: typischer Bereich 5–15 % der Materialdicke, materialspezifisch einstellen.

• Stempelradius: größere Radien reduzieren Kerbwirkung, engere Radien ermöglichen feine Konturen.

• Andruck und Strippkraft: verhindern Anhaften am Stempel und Linerschäden.

• Schneidgeschwindigkeit: beeinflusst Gratbildung und Wärme; bei Heat-sensitive Klebern drosseln.

• Bahnführung und Register: kritische Voraussetzung für Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit.

• Abzugswinkel und Matrixabzug: für sauberen Abfallabzug und stabile Teilehaltung.

Maßliche Anforderungen sollten in der Konstruktion mit Allgemeintoleranzen abgestimmt werden, etwa nach DIN ISO 2768.

Qualität, Prüfungen und typische Fehlerbilder

Qualitätsmerkmale sind Maßkonstanz, Gratfreiheit, bündige Kanten und unbeschädigter Liner. Relevante Prüfungen sind visuelle Inspektion, Kantenrauheit, Ablösekraft Tests bei Klebeteilen und Stichprobenmaßprüfungen. Typische Fehler und Gegenmaßnahmen:

• Gratbildung: Werkzeug schärfen, Schnittspalt prüfen.

• Ausriss bei faserigen Substraten: Stempelradius vergrößern, Schnittspalt verringern, langsamere Vorschubgeschwindigkeit.

• Linerverletzung: Andruck reduzieren, Liner-Werkstoff wechseln (PET-Liner statt Papier).

• Kleberverschmierungen: Laserparameter oder Schnittgeschwindigkeit anpassen; geeignete Werkstoffpaarung prüfen.

• Werkzeugverschleiß: Werkzeugschärfeplan und Beschichtungen, Standzeitüberwachung.

Prozessfähigkeitskennzahlen und Inline-Bildverarbeitung helfen, Abweichungen frühzeitig zu erkennen.

Wirtschaftlichkeit und Prozesswahl

Für hohe Losgrößen lohnt sich die Investition in Vollhartmetall-Zylinder und Rotationsstanzen. Flexible Stanzbleche sind wirtschaftlich bei Variantenvielfalt und kurzen Rüstzeiten. Laserstanzen bietet Vorteile bei Prototypen und feinen Geometrien, verursacht aber Wärmeeintrag und kann Klebstoff beeinflussen. Lohnschneiden ist oft kosteneffizient für kleine Stückzahlen oder wenn zusätzliche Verarbeitungsschritte (Kaschieren, Bedrucken) gebraucht werden.

Sicherheit und Umwelt

Staubabsaugung, Filter für faserige Abfälle, Maschinensicherungen und Schalldämmung sind Pflicht. Bei Laserprozessen sind Absaugung und Wärmemanagement besonders wichtig. Entsorgung von Stanzabfall und Schmiermitteln nach Vorgaben sicherstellen.

GOBA Fazit

Anstanzung ist ein hochspezialisiertes, aber weit verbreitetes Fertigungsverfahren. Die entscheidenden Erfolgsfaktoren sind durchdachtes Werkzeugdesign, materialgerechte Prozessparameter und eine enge Abstimmung zwischen Konstruktion und Fertigung. Bei Isolierstoffen wie Aramidpapier muss das Schneidkonzept Staub, Ausfasern und thermische Empfindlichkeit berücksichtigen. Eine klare Spezifikation der Toleranzen, gezielte Werkzeugstrategie und Inline-Kontrolle machen die Anstanzung zu einem verlässlichen Baustein in der Serienproduktion von Isolierteilen, Etiketten und Dichtungen.

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FAQ zur Anstanzung

• Was ist der Unterschied zwischen Anstanzen und Stanzen?

  Im Sprachgebrauch werden beide Begriffe oft synonym verwendet. Anstanzen betont das punktuelle Auslösen von Konturen, Stanzen umfasst das gesamte Verfahren inklusive Werkzeug- und Matrizenbetrieb.

• Wie wähle ich den richtigen Schnittspalt?

  Der Schnittspalt richtet sich nach Materialdicke und Werkstoff. Als Ausgangspunkt 5–15 Prozent der Materialdicke, dann empirisch optimieren.

• Warum entstehen bei Nomex® mehr Partikel als bei PET?

  Aramidpapiere sind faserig; beim Schneiden können Faserausrisse und feiner Stanzstaub entstehen. Werkzeuge, Absaugung und Prozessparameter müssen darauf abgestimmt werden

• Wann ist Rotationsstanzen besser als Flachbett?

  Bei hohen Mengen, Rollenware und kontinuierlichen Prozessen ist Rotationsstanzen wirtschaftlicher und schneller. Flachbett eignet sich für große Formate und sehr dicke Materialien.

• Welche Normen regeln Toleranzen für Stanzteile?

  Allgemeintoleranzen wie in DIN ISO 2768 geben eine verlässliche Grundlage für Maßvorgaben in der Konstruktion.