In diesem Artikel besprechen wir:
Weniges ist so frustrierend, wie viel Zeit und Mühe in die Konstruktion eines Bauteils zu investieren, das perfekte Material auszuwählen, die Oberfläche exakt abzustimmen und das Teil schließlich zu bestellen – nur um es dann mit verzogenen Biegungen, Rissen an der Oberfläche oder verformten Flanschen zu erhalten, die nicht mehr verwendbar sind. Schauen wir uns also an, wie Sie diese 7 häufigen Fehler vermeiden:
In der Blechkonstruktion bezeichnet „Bend“ einen kleinen Schnitt oder eine Kerbe am Schnittpunkt zweier Biegelinien. Ihr Zweck ist es, Materialverformungen, Risse und weitere Probleme während des Biegeprozesses zu verhindern.
Das Wissen um die Notwendigkeit einer Biegelasche ist ein guter Anfang, aber wenn sie nur als Übergang von der ebenen zur gebogenen Fläche dient, reicht dann nicht einfach ein Schlitz (sogenannter Kerfschnitt)? Dieser Artikel zum Design von Biegelaschen erklärt detailliert, worauf es ankommt und wie Sie schon beim Entwurf die richtige Biegelasche einplanen.
Was geschieht, wenn Sie keine Biegelasche vorsehen? Schauen Sie sich die folgenden Beispiele an und bedenken Sie, dass Biegelaschen essenziell für die strukturelle Integrität und Maßhaltigkeit von Biegeteilen sind. Ohne diese kann sich das Metall ungleichmäßig dehnen, was zu Verformungen und möglichen Ausfällen führen kann. Technisch gesprochen: Biegelaschen sorgen für einen kontrollierten Materialfluss und minimieren das Risiko von Rissen oder Brüchen, besonders in hochbelasteten Bereichen.
Glücklicherweise machen es die meisten modernen CAD-Programme einfach, Biegelaschen vor dem Export der Teile für den Upload in unsere App einzubauen.
Wie eine optimale Biegelasche aussieht, hängt von der Geometrie Ihres Teils, der Materialdicke und den Materialeigenschaften ab – eine Einheitslösung gibt es nicht. Aber ein gutes Verständnis dieses Themas hilft Ihnen, folgende Probleme zu vermeiden:
Unzureichende Biegelaschen führen weiterhin zu hohen Spannungskonzentrationen. Diese lokalen Belastungen können kleine Verformungen oder Schwachstellen verursachen, die die strukturelle Festigkeit des Bauteils beeinträchtigen.
Auch wenn zu geringe Biegelaschen nicht sofort zu offensichtlichen Rissen führen, entstehen sogenannte „Spannungsrisse“, die anfällig für Mikrorisse oder kleine Einrisse sind, die sich mit der Zeit ausbreiten können. Diese schleichende Schädigung kann zu vorzeitigem Versagen führen, insbesondere bei wiederholter Belastung.
Teile mit unzureichender Biegelasche erreichen eventuell nicht die gewünschten Biegewinkel, vor allem an rechtwinkligen Ecken. Das führt zu inkonsistenten Ergebnissen selbst bei CNC-gesteuertem Biegen und kann Montageprobleme verursachen.
Die Biegezugabe beschreibt, wie stark sich das Bauteil durch den Biegevorgang verlängert.
Wir denken bei Metallen selten daran, wie weit sie sich dehnen lassen, aber tatsächlich dehnt sich ein Blech beim Biegen in einer hydraulischen Abkantpresse durch die aufgebrachte Kraft stark aus.
Auch wenn gängige CAD-Programme den Biegezugabenwert automatisch berechnen, ist es wichtig, die Parameter an das tatsächliche Material, die Dicke sowie die Geometrie der Biegemaschine anzupassen. Um Ihnen diesen Prozess zu erleichtern, haben wir einen praktischen Biege-Rechner entwickelt, der den korrekten k-Faktor und Biegeradius ausgibt. So nutzen Sie ihn mit Ihrer bevorzugten CAD-Software:
CAD-Programme erlauben es Ihnen, Flansche in nahezu jeder Orientierung und Länge zu gestalten. Doch beim realen Biegen gibt es Einschränkungen hinsichtlich Länge, Breite und Abstand der Flansche.
Vereinfacht gesagt benötigt unsere CNC-Abkantpresse ausreichend Kontakt an mindestens zwei Punkten des Teils, damit der Biegevorgang erfolgreich ist und das Teil nicht aus dem Werkzeugstück rutscht. Weil die Matrizen auf Material und Dicke abgestimmt sind, variiert die erforderliche Flanschlänge von Teil zu Teil.
Beispielsweise verlangt ein 0,250” starkes Edelstahlblech vor der Biegung eine minimale Flanschlänge von 1,150″, während ein wesentlich dünneres 0,040” Aluminiumblech schon mit einer Flanschlänge von 0,255″ gebogen werden kann.
Abb.: Biegevorgaben für 0,250” 304 Edelstahl. Die Materialdetails finden Sie jeweils am Ende der jeweiligen Materialseite.
Abb.: Biegevorgaben für 0,040” 5052 Aluminium
Die Biegelänge – also die Breite des Flansches – hängt von den Materialeigenschaften ab: Für das zuvor genannte 304 Edelstahl liegt die maximale Länge bei 36”, während ein dünneres und formbareres Material wie 5052 Aluminium problemlos bis zur maximalen Bauteilgröße von 44” gebogen werden kann.
Ob Asteroiden, Kraftfahrzeuge oder Blechteile – Kollisionen sind nie wünschenswert. Beim Biegen spricht man von einer Kollision, wenn das zu biegende Material auf eine andere Oberfläche als die Matrize trifft. Es gibt zwei Hauptarten von Kollisionen:
Diese treten auf, wenn die Geometrie eines Teils mit dem Biegeprozess an der Abkantpresse kollidiert. Das kann beim ersten Biegevorgang oder bei nachfolgenden Biegungen geschehen und führt zu Kontakt zwischen Bauteil und Werkzeug oder anderen Maschinenteilen.
Häufige Ursachen
Selbstkollisionen entstehen, wenn verschiedene Bereiche eines Teils während des Biegens miteinander kollidieren. Das passiert häufig bei komplexen Teilen mit mehreren Biegungen, bei denen eine Biegung dazu führt, dass ein Abschnitt des Teils mit einem anderen kollidiert.
Häufige Ursachen
Unter Geometrieverzerrung versteht man Verformungen oder Veränderungen von Merkmalen Ihres Blechteils während des Biegeprozesses. Dazu gehören das Verziehen großer Ausschnitte, das Ausdehnen oder Ovalisieren von Bohrungen, die in einem weiteren Schritt gewindeformend bearbeitet werden sollen, oder das Verschieben von Merkmalen, die eigentlich plan oder an einer bestimmten Stelle bleiben sollten.
Unterschiedliche Materialien reagieren unterschiedlich auf das Biegen: Weiche Metalle und Polycarbonat dehnen sich leichter, während härtere Metalle eher reißen oder sich andersartig verformen. Deshalb unterscheiden sich die erforderlichen Abstände von Merkmal zu Biegelinie je nach Material und Dicke. Ziehen Sie immer die Biegevorgaben im Bereich Materialdetails zu Rate und prüfen Sie, ob Ihre CAD-Software diese Werte beim Entwurf ebenfalls berücksichtigt.
Eine durchgehende Unterstützung des Flansches über die gesamte Biegelänge ist entscheidend für präzise Biegungen. Auch mit CNC-Maschinen kann es zu Problemen kommen, wenn ein Flansch während des Biegens nicht ausreichend abgestützt wird – mit negativen Folgen für Maßhaltigkeit, Stabilität und Funktion des Teils:
Die Welt des Blechbiegens mag anfangs komplex erscheinen, besonders beim Übergang von 2D-Zeichnungen zu 3D-Bauteilen. Doch wer die häufigsten Fehler kennt und vermeidet, kann den Prozess effizient und reibungslos gestalten.
