Trennen

Alle Verfahren, in denen die Form eines Werkstücks durch die Aufhebung des Werkstoffzusammenhalts an der Bearbeitungsstelle verändert und somit der Werkstoffzusammenhalt insgesamt vermindert wird, nennt man Trennverfahren. Die wichtigste Gruppe ist das Zerspanen, bei dem Material in Form von Spänen entfernt wird (Sägen, Hobeln, Fräsen, Bohren, …). Weitere wichtige trennende Verfahren sind das Scherschneiden (Stanzen), Brennschneiden oder Funkenerodieren. Ebenfalls zum Trennen zählt das Zerlegen für die Demontage. Kupfer ist bereits mit geringem Aufwand hinsichtlich der Schmierung und der Werkzeugoberfläche zu verarbeiten. Die geringen Umformkräfte, die einfache Ausbildung eines tragfähigen Schmierfilms und die Duktilität von stets vorhandenen Oxidschichten auf der Oberfläche wirken hier vorteilhaft zusammen. Das Zerteilen gemäß DIN 8588 ist das mechanische Trennen von Werkstoffen beliebiger Art und Form ohne Bildung von Spänen.

Bekannte Trennverfahren

Scherschneiden (Stanzen)
Sägen

Scherschneiden (Stanzen)

Stanzteile sind in DIN 9870-1 definiert als Teile, die durch eine Kombination von Trenn-, Umform- und Fügeoperation hergestellt werden. Jede dieser  Fertigungsoperationen wird dabei in einem Hub durch zweiteilige formgebundene Werkzeuge durchgeführt. Somit werden verschiedene spanlose Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Scherschneiden, Biegen und Tiefziehen, in der Regel in einem Werkzeug kombiniert. Nahezu ausschließlich wird dies zur Fertigung von Blechbauteilen angewandt. Umgangssprachlich werden oft auch Bauteile, die nur durch Scherschneiden oder einer Kombination aus Scherschneiden und Umformen gefertigt werden, als
Stanzteile bezeichnet. Stanzen kommt insbesondere bei der Herstellung von Bauteilen in großer Stückzahl zum Einsatz. Durch die gute Leitfähigkeit in Kombination
mit einer ausgezeichneten Umformbarkeit werden eine Vielzahl von Elektronikkomponenten wie Stecker, Kontaktbleche und Leiterrahmen aus Kupfer und Kupferlegierungen durch Stanzen hergestellt. Weitere Anwendungen sind zum Beispiel dekorative Automobilembleme oder Kühlkörper.
Typische Kupferlegierungen, die beim Stanzen zum Einsatz kommen, sind reine Kupfersorten wie Cu-ETP, Cu-HCP, Cu-DHP und Cu-OFE, die Bronzen CuSn4 bis CuSn8 sowie die Messingsorten CuZn5 bis CuZn40. Auch Kupferaluminium- und Kupfernickellegierungen sind zu finden. Neben den produktspezifischen gewünschten Eigenschaften wie Festigkeit oder elektrische Leitfähigkeit muss auch die Umformbarkeit bei der Werkstoffauswahl beachtet werden. Entsprechende Werkstoff-Datenblätter, die bei der Auswahl unterstützen, sind hier zu finden. Mehr Informationen finden Sie in der Broschüre Stanzen von Kupfer und Kupferlegierungen – Spanlose Bearbeitung durch Scherschneiden und Biegen

Sägen

Bei Kupferwerkstoffen erfolgt das Trennen durch Sägen mit Bügelsägen, Metall-Bandsägen und durch Kaltkreissägen. Dabei gewinnt das Abtrennen mit Kaltkreissägen mehr und mehr an Bedeutung. Von den Vollstahlblättern wurde inzwischen auf Sägeblätter mit eingesetzten Zähnen aus Schnellarbeitsstahl oder Hartmetall übergegangen. Dabei empfehlen sich Spanwinkel g = 15° für zähe Werkstoffe (wie z.B. Kupfer, Kupfer-Nickel) und g = 5° sowie große Zähne bei kurzspanenden Werkstoffen. In beiden Fällen werden die Freiwinkel g = 8° gewählt. Alle Empfehlungen zur Schneidengeometrie gelten sowohl für HSS wie für HM. Bei Bandsägen werden die Winkel etwa 2° kleiner gewählt. Bei zähen Werkstoffen bewährte sich eine Unterteilung der Spanungsbreite durch abwechselnd zurückgeschliffene Zähne oder durch Teilung der Zähne in Vor- und Fertigschneider. Dabei spanen die ersten Zähne das mittlere Drittel des Sägespalts und die letzteren Zähne die äußeren Drittel der Schnittbreite. Das Sägen von Kupferwerkstoffen erfolgt mit intensiver Kühlung durch Emulsion. Bei kurzspanenden Werkstoffen ist die Emulsion zu überwachen, weil durch feine Flitter die Emulsion abgemagert werden kann.

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