Das Stanzen eines Lochs in ein Blech erfordert eine bestimmte, kalkulierbare Kraft – zu wenig und die Presse bleibt stehen oder hinterlässt eine ausgefranste Kante; zu viel und Sie zahlen für die Druckkapazität, die Sie nicht benötigen. Dieser Rechner reduziert jedes runde, rechteckige oder kundenspezifische Loch auf eine einfache Formel: Umfang × Dicke × Scherfestigkeit.
So funktioniert die Berechnung
Stanzen ist ein Schervorgang – Stempel und Matrize wirken wie eine Schere und schneiden das Material entlang des Lochumfangs, anstatt es auseinanderzuziehen. Die erforderliche Kraft ist proportional dazu, wie viel Material auf einmal geschert werden muss: Ein längerer Umfang oder ein dickeres Blech erfordern beide proportional mehr Kraft. Die Multiplikation des Umfangs mit der Dicke ergibt die Gesamtscherfläche und die Multiplikation mit der Scherfestigkeit des Materials (eine Eigenschaft, die widerspiegelt, wie viel Spannung das Material aushält, bevor es durch Scherung versagt) ergibt die Durchschlagskraft.
Warum die Scherfestigkeit je nach Material variiert
Die Scherfestigkeit beträgt typischerweise etwa 80 % der endgültigen Zugfestigkeit eines Materials und variiert erheblich zwischen den Legierungen. Weichstahl – die gebräuchlichste Fertigungs- und Struktursorte – hat eine relativ geringe Scherfestigkeit, während Edelstahl (304) aufgrund seiner höheren Festigkeit etwa 30 % mehr Kraft für die gleiche Geometrie erfordert. Aluminiumlegierungen wie 6061-T6 erfordern wesentlich weniger Kraft als beide Stahlsorten, was einer der Gründe dafür ist, dass Aluminium für Stanzvorgänge mit hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit bevorzugt wird.
Dimensionierung der Presse mit einem Sicherheitsspielraum
Die hier berechnete rohe Schlagkraft ist ein theoretisches Minimum. In der Praxis dimensionieren Werkstätten die Presse typischerweise auf 20–30 % über der berechneten Kraft, um Schwankungen der Materialeigenschaften zwischen Mühlenchargen, Werkzeugverschleiß über die Lebensdauer der Matrize und Reibung zwischen Stempel und Werkstück zu berücksichtigen. Auf der Registerkarte „Presstonnage“ werden beide Zahlen angezeigt – die berechnete Rohtonnage und eine empfohlene Kapazität mit einer integrierten Marge von 25 %.