Metallstanzen vs. Pressen: Wichtige Unterschiede erklärt

Grundlegende Prinzipien des Metallstanzens und -pressens

Was ist Metallstanzen? Prozess und Funktionsweise

Der Prozess des Metallstanzens basiert auf einer Kombination aus Stempel und Matrize, um die notwendigen Löcher oder Ausschnitte in Metallblechen zu erzeugen. Während des Vorgangs drückt entweder eine hydraulische oder mechanische Presse den Stempel durch das Material. Die dabei eingesetzte Kraft kann beträchtlich sein und erreicht laut Daten von RapidDirect aus dem Jahr 2025 manchmal etwa 2.000 Tonnen. Was dieses Verfahren wirklich auszeichnet, ist seine Fähigkeit, große Mengen exakt identischer Löcher konsistent herzustellen. Am besten geeignet ist es für Metalle mit einer Dicke zwischen einem halben Millimeter und sechs Millimetern, wodurch es sowohl für dünne Bleche als auch für dickere industrielle Anwendungen geeignet ist, bei denen Präzision entscheidend ist.

Was ist kundenspezifisches Metallstanzteilen? Eine detaillierte Aufschlüsselung

Kundenspezifisches Metallstanzen verwandelt flache Bleche durch sequenzielle Operationen wie Ausschneiden, Biegen, Prägen und Münzen in komplexe 3D-Formen. Im Gegensatz zum einstufigen Scherschnitt beim Lochstanzen verwendet das Stanzverfahren mehrstufige Werkzeuge, um Material umzuformen. Über 75 % der gestanzten Teile erfordern mindestens drei Umformstufen, um die endgültige Geometrie zu erreichen (Ponemon 2023).

Kernunterschiede in Prozess, Kraftaufbringung und Werkzeugtechnik

Das Stanzen erfordert aufgrund komplexer Werkzeugausrichtungsanforderungen 3–5-mal längere Rüstzeiten im Vergleich zum Lochstanzverfahren (RapidDirect 2025).

Ist Lochstanzverfahren eine Unterform des Stanzens? Klarstellung des Verhältnisses

Obwohl das Lochstanzverfahren in die umfassendere Kategorie des Stanzens fällt, übernimmt es spezialisierte Aufgaben. Nur 18 % der Stanzprojekte verwenden ausschließlich Lochstanzoperationen, während die meisten das Lochstanzverfahren mit Biege- oder Ziehschritten kombinieren, um vollständige Bauteile herzustellen (Ponemon 2023).

Materialverträglichkeit und Dickeberücksichtigung

Wie sich die Materialdicke auf die Eignung von Lochstanzverfahren und Stanzverfahren auswirkt

Die Dicke des Materials spielt eine große Rolle bei der Entscheidung, welches Fertigungsverfahren für unterschiedliche Aufgaben besser geeignet ist. Das Stanzen ist in der Regel die bevorzugte Methode bei dünnen Materialien mit einer Stärke von 0,5 bis etwa 6 Millimetern. Es erzeugt saubere Schnitte bei Materialien wie Aluminium oder Baustahl, ohne viel Grat zurückzulassen. Im Gegensatz dazu kann das individuelle Metallstanzen deutlich dickere Werkstoffe verarbeiten, in einigen Fällen bis zu 12 mm, und eignet sich hervorragend zur Herstellung komplexer Formen mithilfe der bereits erwähnten Progressivstempel. Ein kürzlich vom Aluminum Association im Jahr 2023 veröffentlichter Bericht hat zudem etwas Interessantes gezeigt: Bei Blechen mit einer Dicke über 8 mm führt das Stanzen zu etwa 40 Prozent mehr Fehler, da die Werkzeuge sich wesentlich schneller abnutzen als beim Stanzprozess.

Gängige Metalle im individuellen Metallstanzen und -stanzen

Beide Verfahren bevorzugen duktile Metalle, die unter Belastung rissfest sind:

• Gestanzte Metalle : Kaltgewalzter Stahl (CRS), Edelstahl 304 und Messing werden bevorzugt für strukturelle Bauteile, die tiefe Ziehungen erfordern
• Gestanzte Metalle : Aluminium 5052, verzinkter Stahl und Kupferlegierungen eignen sich gut für elektrische Gehäuse und leichte Platten

Einfluss der Materialeigenschaften auf Prozesseffizienz und -qualität

Die Materialeigenschaften wie Zugfestigkeit und Dehnbarkeit vor dem Bruch sind entscheidend für die Fertigungsergebnisse. Stähle mit einem niedrigeren Kohlenstoffgehalt unter etwa 270 MPa ermöglichen es Fabriken, ihre Stanzprozesse ungefähr 15 % schneller zu betreiben als bei diesen zäheren Legierungsoptionen. Materialien, die sich kaum dehnen, beispielsweise unter 10 %, wie bestimmte Arten von gehärtetem Messing, weisen oft Risse an den Kanten auf, wenn sie ausgestanzt werden. Laut Branchendaten des Aluminum Association bildet die Sorte 6061-T6 während des Stanzvorgangs etwa doppelt so viele Mikrorisse aus wie die deutlich weichere Version 3003-O, einfach weil ihr jene Eigenschaft fehlt, die wir als Verformbarkeit bezeichnen.

Konstruktionskomplexität, Präzision und Produktionseffizienz

Kann das Stanzen komplexe Geometrien erzielen wie das Stempeln?

Wenn es um das Schneiden von Metall geht, eignet sich das Stanzen hervorragend für einfache Formen und regelmäßige Ausschnitte, stößt jedoch an seine Grenzen, wenn komplexe Kurven oder abgeschrägte Biegungen verarbeitet werden müssen, wie sie bei kundenspezifischen gestanzten Teilen häufig vorkommen. Stanzmaschinen bewältigen diese Herausforderungen weitaus besser, indem sie fortlaufende Stanzwerkzeuge verwenden, die eine Vielzahl detaillierter Merkmale erzeugen können, wie strukturierte Oberflächen, abgeschrägte Kanten und präzise ineinander greifende Teile – alles innerhalb äußerst enger Toleranzen von etwa 0,005 Zoll. Laut einer im Jahr 2024 veröffentlichten Studie zum Thema Fabrication Methods Study ermöglichen gestanzte Teile bei der Herstellung von Luftfahrt-Befestigungswinkeln tatsächlich etwa 53 Prozent mehr dimensionsbezogene Variationen als gestanzte Teile. Dennoch ist anzumerken, dass das Stanzen bei einfachen und schnellen Anforderungen für Grundformen immer noch um rund 22 Prozent schneller ist als das Stanzverfahren.

Konstruktionsbeschränkungen und bewährte Verfahren beim kundenspezifischen Metallstanz

Die maßgeschneiderte Metallumformung erfordert eine vorgeschaltete Designoptimierung, um Rückfederung und Materialdünnerwerden zu steuern. Wichtige bewährte Verfahren sind:

• Wandstärken über 0,040" für Aluminiumlegierungen beibehalten
• Biegeradien auf das 1,5-Fache der Materialstärke begrenzen, um Rissbildung zu vermeiden
• Toleranzbereiche von 0,020"–0,030" für hochfeste Stähle hinzufügen
  Durch iteratives Prototyping mit Servopressensimulationen werden die Kosten für Werkzeugnacharbeit um 18 % gesenkt, insbesondere bei asymmetrischen Teilen wie Wärmetauscherrippen.

Gleichgewicht zwischen Einfachheit und Präzision in der Hochvolumenproduktion

Wenn es um Großserienfertigung geht, bei der die Positionierung auf weniger als 0,001 Zoll genau sein muss, ist das Stanzen nach wie vor führend. Bei diesen Vorgängen können etwa 1.200 Teile pro Stunde produziert werden, beispielsweise bei Automobilzwischenlagen, wo Präzision am wichtigsten ist. Das Pressen ist ebenfalls sinnvoll, obwohl es pro Zyklus etwa 40 Prozent länger dauert. Warum? Weil bei der Herstellung jener kleinen Anschlussstifte mit integrierten Crimpbereichen und Prüfmarkierungen die zusätzliche Zeit sich in Form einer besseren Qualitätskontrolle auszahlt. Hersteller kombinieren heutzutage zunehmend beide Verfahren. Einige Betriebe haben begonnen, Stanzstationen direkt in ihre Pressanlagen einzubauen. Die Ergebnisse? Tatsächlich ziemlich beeindruckende Konsistenz. Die meisten berichten von nahezu 99,3 Prozent Wiederholgenauigkeit bei Serien über 10.000 Einheiten für elektrische Kontakte. Gar nicht schlecht, wenn man bedenkt, womit wir es hier zu tun haben.

Werkzeugauslegung für Flexibilität und Wiederholbarkeit

Modulare Werkzeugsysteme ermöglichen es Stanzpressen, in weniger als 90 Minuten zwischen 25-Tonnen-Umformeinsätzen und Stanzeinheiten zu wechseln. Karbidbeschichtete Schneidstempel halten bei der Produktion von Edelstahlwinkeln über 750.000 Zyklen, bevor eine Nachbearbeitung erforderlich ist, während Kombinationswerkzeuge mit Schnellwechselsystemen die Rüstzeiten für medizinische Instrumententafeln in gemischten Losgrößen um 62 % reduzieren.

Ausrüstung, Kosten und betriebliche Effizienz im Vergleich

Maschinen- und Werkzeugaufbau für das Stanzen und kundenspezifische Metallstanzteile

Beim Stanzen werden typischerweise eigenständige hydraulische oder mechanische Pressen mit vereinfachtem Werkzeug eingesetzt, die bei den meisten Aufgaben mit einer Kraft von 25–50 Tonnen arbeiten. Für kundenspezifisches Metallstanzteile sind fortschrittlichere Maschinen erforderlich – Progressivpressen überschreiten oft 200 Tonnen und verwenden mehrstufige Werkzeuge. Branchendaten zeigen, dass die Werkzeuge 40–60 % der anfänglichen Investitionskosten beim Stanzprozess ausmachen, gegenüber 15–25 % bei Stanzaufbauten.

Lieferzeiten, Einrichtekosten und Skalierbarkeitsanalyse

Das Stanzpressen zeichnet sich bei kleinen Serien aus, wobei die Einrichtung in unter zwei Stunden abgeschlossen ist und die Kosten pro Teil bei Chargen von 500 Stück um 18 % sinken. Für kundenspezifisches Metallstanzen sind 8–40 Stunden für die Ausrichtung der Werkzeuge erforderlich, jedoch werden ab 10.000 Einheiten Kostensenkungen von 55 % erreicht. Die Produktionsraten unterscheiden sich erheblich:

• Stanzleistung : 800–1.200 Teile/Stunde
• Locheinschlagleistung : 200–400 Teile/Stunde

Aktuelle Lebenszykluskostenmodelle zeigen, dass das Stanzverfahren bereits bei 2,3-fach niedrigeren Mengen die Wirtschaftlichkeitsschwelle erreicht als noch 2019, bedingt durch die Integration automatisierter Materialhandhabung.

Langfristige Wettbewerbsfähigkeit: Abfallreduzierung und Automatisierungstrends

Moderne Stanzpressen erreichen durch KI-optimiertes Nesting eine Materialausnutzung von 93–97 %, wodurch die Verschrottkosten in der serienmäßigen Automobilproduktion jährlich um 4,7 Millionen US-Dollar gesenkt werden. Beide Verfahren profitieren von technologischen Fortschritten, die die Amortisationszeit verkürzen:

• IoT-gestützte prädiktive Wartung reduziert ungeplante Stillstände um 67 %
• Visionsgesteuerte Automatisierung erhöht die Rüstgeschwindigkeit um 40 %
• Hybrid-hydraulisch-elektrische Systeme senken die Energiekosten pro Bauteil um 19 %

Diese Innovationen positionieren das Stanzpressen als optimale Wahl für komplexe, hochpräzise Komponenten, während das Lochstanzen Vorteile bei Prototypen und Anwendungen mit dickeren Materialien (>6 mm) behält.

Industrielle Anwendungen und reale Anwendungsfälle

Wichtige Industrien, die Metalllochen und kundenspezifisches Metallstanzformen nutzen

In der Fertigung spielen das Metallstanzen und das kundenspezifische Metallstempeln unterschiedliche, aber verwandte Rollen, die in vielen Branchen zusammenwirken. Der Automobilsektor steht dabei eindeutig an vorderster Front dieses Trends und verwendet laut aktuellen Branchenberichten aus dem Jahr 2024 etwa 40–45 % aller gestanzten Teile. Die Luft- und Raumfahrt sowie die Elektronik folgen als nächste Bereiche, die diese Fertigungstechniken nutzen. In der tatsächlichen Produktion erzeugt das Stanzen beispielsweise elektrische Kontakte, während das Stempeln die großen Blechteile formt, wie sie bei Karosserien von Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Die meisten Werkstätten verwenden für ihre Stanzarbeiten Aluminium oder Baustahl, da diese Materialien insgesamt etwa drei Viertel aller gestanzten Materialien ausmachen. Die Wahl des richtigen Materials bestimmt oft, welcher spezifische Prozess für eine bestimmte Anwendung am sinnvollsten ist.

Fallstudie: Abhängigkeit des Automobilsektors von der progressiven Stanztechnik

Die Automobilindustrie setzt bei der Herstellung von Getriebekomponenten und Kraftstoffsystemteilen stark auf die Progressive Stanztechnik, da diese Methode Toleranzen von etwa 0,1 mm einhält, selbst nach der Produktion von Millionen von Teilen. Was macht dieses Verfahren so effizient? Es kombiniert Stanzen, Biegen und Prägen in einer einzigen Pressenlinie. Dadurch werden etwa 60 % der zusätzlichen Arbeitsschritte im Vergleich zu älteren Techniken eingespart. Aus diesem Grund greifen viele Hersteller auf die Progressive Stanztechnik zurück, wenn sie Batterieträger für Elektrofahrzeuge (EV) fertigen müssen. Die Effizienzvorteile sind heutzutage einfach zu überzeugend, um sie zu ignorieren.

Nischenanwendung, aber entscheidend: Wo das Metallstanzen überlegen ist

Das Stanzpressen befasst sich mit komplexen Formen, doch wenn es darum geht, viele einfache Teile schnell herzustellen, rückt das Lochstanzen in den Vordergrund. Hersteller von gewerblicher Küchenausrüstung greifen häufig auf Lochstanzen für ihre Edelstahl-Arbeitsplatten und Lüftungssysteme zurück, insbesondere bei Materialstärken von etwa 3 bis 6 mm. In diesen Fällen wird Geschwindigkeit wichtiger als aufwändige Designs. Laut Daten aus der Global Materials Processing Survey können Lochstanvorgänge bei solchen Anwendungen über 2.000 Teile pro Stunde produzieren. Das ist etwa dreimal so schnell wie vergleichbare Stanzpressverfahren. Für Unternehmen, die Massenproduktion benötigen, ohne durch komplexe Werkzeuganforderungen behindert zu werden, macht dieser Unterschied vollkommen Sinn.