Bei der Auswahl einer Abkantpresse kann man entweder auf einen Glückstreffer hoffen oder seine Entscheidung gezielt nach klaren Kriterien fällen. Ein Unternehmen, das in eine neue Abkantpresse investieren möchte, hat ein breites Angebot unterschiedlichster Systeme zur Auswahl, weshalb es nicht einfach ist, den Überblick zu behalten.

Flachdrückoperation und Büge auf der Hämmerle 3P mit ein und demselben Werkzeug.

Flachdrückoperation und Büge auf der Hämmerle 3P mit ein und demselben Werkzeug.

Das ideale Vorgehen stellt die Analyse der eigenen Bedürfnisse ins Zentrum des Auswahlprozesses – wobei eine Maschine, mit der sich das vorhandene Teilespektrum in der geforderten Qualität und in höchster Effizienz fertigen lässt und mit der auch künftige, realistische Entwicklungen beim Teilespektrum abgedeckt werden können, in jedem Fall die richtige ist und in jeglicher Hinsicht Freude bereiten wird.

Die Entscheidung für eine bestimmte Abkantpresse sollte von vier grundsätzlichen Fragen geleitet werden. Die erste betrifft die Präzision, mit der das Maschinensystem arbeitet. Die zweite Frage lautet, wie flexibel die neue Maschine sein muss. Bei Frage drei gilt es, die Kapazität und Größe des Maschinensystems zu bestimmen. Frage vier betrifft nicht die Maschine selbst, sondern den Entscheidungsprozess. Die Hersteller sollten ein möglichst breites Spektrum unterschiedlichster Lösungen anbieten können – so wie Bystronic mit den Abkantpressen der Hämmerle 3P, Beyeler Xpert und AFM EP Serien, womit man in der Lage ist, gezielt auf die Bedürfnisse des einzelnen Anwenders einzugehen.

Präzision - Gradmesser einer Abkantpresse

Die Genauigkeit der Biegeergebnisse ist der wohl wichtigste Gradmesser einer Abkantpresse. Hier muss unterschieden werden zwischen der Präzision in der Schenkellänge und der im Biegewinkel, wobei diese zwei Größen nicht unabhängig voneinander sind – ein präziser Winkel ist ohne hohe Positioniergenauigkeit kaum zu erreichen. Entscheidend für die Beurteilung des Winkels ist, dass über die gesamte Biegelänge keine Veränderungen in der Genauigkeit auftreten. Die Beyeler Xpert beispielsweise erfüllt dieses Kriterium und biegt innerhalb einer Toleranz von +/– 30 Winkelminuten. Primus in dieser Hinsicht ist die Hämmerle 3P mit einer Toleranz von +/– 15 bis 20 Winkelminuten. Die Beyeler Xpert verdankt ihre präzisen Winkel auch der Positioniergenauigkeit von 0,004 mm unter Last im unteren Totpunkt. Zum Vergleich – der marktübliche Wert liegt zwischen 0,01 und 0,02 mm. Hohe Positioniergenauigkeiten sind ohne hohe Repetiergenauigkeiten der Hinteranschläge nicht denkbar. Weisen diese einen Wert von mehr als 0,05 mm auf, sollte man sich die Investition reiflich überlegen.

Die Präzision hinsichtlich der Biegewinkel wird ferner von physikalischen Einflussgrößen bestimmt. So ist es unvermeidbar, dass sich bei den hohen Presskräften auch die Maschine minimal durchbiegt. Außerdem hat jedes Blech seine spezifischen Eigenschaften. Ein Blech verhält sich anders, wenn es in der Walzrichtung oder quer beziehungsweise diagonal zu dieser gebogen wird. All diese und weitere Einflussgrößen müssen während des Biegeprozesses kompensiert werden, wenn der Winkel am Ende stimmen soll.

Bei Bystronic Beyeler Abkantpressen wird die Materialdicke mit Hilfe von hochpräzisen Drucksensoren zusammen mit dem Messsystem der y-Achsen bestimmt und notwendige Korrekturen werden automatisch ausgeführt. Es erfolgt außerdem eine dynamische Druckregulierung – erfordert die Teilegeometrie innerhalb einer Biegefolge unterschiedliche Biegekräfte, geschieht diese Anpassung automatisch. Für die Kompensation der Rückfederung sorgt ein automatischer Rückfederungsmesszyklus. Bei der Hämmerle 3P sind die einzelnen Oberwerkzeuge in einem Hydrokissen abgestützt, in das sie während des Biegevorgangs eintauchen und so der Durchbiegungslinie des Unterbalkens folgen. Auf diese Weise werden sämtliche maschinenseitigen, materialbedingten und äußeren Einflüsse kompensiert. Gleichzeitig schützt das Hydrokissen die Werkzeuge sowie das gesamte System vor Überlastung.

Anwender, die vor allem Einzelteile fertigen und mit Dünnblech arbeiten, sollten in Erwägung ziehen, die Abkantpresse mit einem integrierten Winkelmesssystem anzuschaffen, das während des Biegevorgangs den Winkel kontinuierlich misst und Abweichungen korrigiert.

Output an der Maschine muss stimmen

Neben der Qualität der Biegeergebnisse muss auch der Output an der Maschine stimmen – und dieser hängt im Wesentlichen davon ab, wie einfach sie zu bedienen ist. Die Tendenz weist eindeutig in Richtung Einzelteile- und Kleinserienfertigung, weil Teile und Komponenten heute just in time gefertigt werden – aber nicht nur die Losgröße hat einen Einfluss auf die Flexibilität der Abkantpresse. Die betriebliche Praxis wird bestimmt durch komplexe Teile, die an mehreren Seiten gebogen werden müssen, durch große Teile, die schwierig zu handhaben sind, aber auch durch Büge höheren Schwierigkeitsgrades: Radiusbüge, Absetzbüge, Z- sowie Sickenbüge etc.

Der Auswahl der richtigen Werkzeuge fällt in diesem Zusammenhang eine große Bedeutung zu. Auch hier gilt: Die konkrete Anwendung bestimmt die Lösung – Werkzeuge sollten stets individuell gewählt werden. Bystronic Verkäufern steht dafür eine eigens entwickelte Software zur Verfügung, in der sämtliche Werkzeuge mit ihren Charakteristika erfasst sind. Auf diese Weise lässt sich die optimale Werkzeugauswahl schnell ermitteln.

Das Erstellen der Biegeprogramme ist für die Flexibilität der Abkantpresse ebenfalls von großer Bedeutung. Der Maschinenbediener muss die einzelnen Biegeschritte ohne entsprechende Visualisierung in die ideale Reihenfolge setzen, ohne dass es anschließend zu Kollisionen zwischen Biegeteil und Maschine bzw. Werkzeugen kommt. Idealerweise werden Biegeprogramme mit einer modernen und leistungsfähigen CAD/CAM Software erstellt. Das spart Zeit, beinhaltet eine automatische Kollisionskontrolle und ermöglicht unter anderem die 3-D-Darstellung der Programme an der Maschinensteuerung. Wer das Bystronic CAD/CAM-Programmpaket Bysoft verwendet, kann weitere Vorteile für sich verbuchen: Sowohl Hard- und Software als auch Schneid- und Biegeprozesse sind perfekt aufeinander abgestimmt. Peripheriegeräte erhöhen dort, wo sie den Biegeprozess unterstützen, die Flexibilität der Maschine. Clevere Biegehilfen wie diejenigen von Bystronic sind über einen Drehpunkt und eine H-Achse bewegbar, was nicht nur das Handling erleichtert, sondern auch Gegenbüge ausschließt.

Die Frage nach dem geeigneten Biegeverfahren

Eng mit Flexibilität, aber auch mit Genauigkeit verbunden ist die Frage nach dem Biegeverfahren. Heutige Abkantpressen arbeiten zumeist nach dem Prinzip des Luft- oder Freibiegens, wo das Werkstück im Querschnitt gesehen auf zwei Punkten der Matrize aufliegt und durch den Stempel zwischen diesen beiden Punkten gebogen wird, ohne dass das Werkstück den Matrizenboden berührt.

In beiderlei Hinsicht ist das 3- Punkt-Biegen geeignet, wie es an Hämmerle 3P Abkantpressen zum Einsatz kommt. Beim 3-Punkt-Biegen liegt das Werkstück wie beim Luftbiegen auf zwei Punkten der Matrize, wird aber vom Stempel bis zum Matrizenboden gedrückt. Der Matrizenboden der Hämmerle 3P Abkantpressen ist mit einem CNC-gesteuerten Keilsystem in Stufen zu 0,005 mm einstellbar und bildet einen dritten Auflagepunkt. Es lässt außerdem sehr viel kleinere Innenradien zu, weil mit schlankeren Werkzeugen, mit einer Dicke von 6 mm und engeren Matrizen gearbeitet werden kann – Lochungen oder Ausklinkungen können sich so näher am Falz befinden. Die Werkzeuge der Hämmerle sind so konstruiert, dass sich bis 2,5 mm Blechdicke Büge und Flachdrückoperationen mit ein und demselben Werkzeug ausführen lassen und somit ein unproduktiver Werkzeugwechsel entfällt.

Kapazität und Größe der Maschine

Grundlage für die Berechnung der Presskraft und Biegelänge der Abkantpresse sind jeweils die zu erwartende max. Materialdicke und Teilegröße. Beim Luftbiegen wird als grobe Faustregel für die erforderliche Presskraft bei angepasster Matrizenweite die max. Materialdicke in Millimeter mit dem Faktor 8 und der Biegelänge in Meter multipliziert. Die Beyeler Xpert Abkantpresse mit 3 m Biegelänge und 320 t Presskraft lässt auch einen Spielraum für Variationen in der Zugfestigkeit des Materials zu.

Die Einbauhöhe der Oberwerkzeuge, die Oberwerkzeuge selbst und der Hub sind insbesondere von der Höhe der Boxen abhängig, die man im Teilesortiment führt. Ein kurzer Hinweis soll auch zu den Hinteranschlägen gegeben werden. Grundsätzlich gilt, dass die Anzahl der CNC-gesteuerten Achsen abhängig ist von den Biegeteilen. Wenn man auf der Maschine einzelne Kantstationen einrichten möchte, sollte ein mindestens vierachsiger Hinteranschlag gewählt werden.

Fazit

Wer sich für die Auswahl der Abkantpresse die Zeit nimmt, klare Kriterien auf der Grundlage des tatsächlichen und erwarteten Auftragsbestands zu formulieren und sich einem kompetenten Verhandlungspartner anvertraut, muss nicht darauf hoffen, einen Glückstreffer zu landen.