Die Entscheidung zwischen Präzisionsstanzen und CNC-Bearbeitung stellt bei stark schwankenden Jahresvolumina (5.000 bis 500.000 Einheiten) ein kostspieliges Problem hinsichtlich des Verhältnisses von Präzision zu Stückkosten dar. Dies führt zu Preisaufschlägen von über 30 Prozent oder zu Zeitverzögerungen. Hauptproblem ist die alleinige Berücksichtigung von Losgrößen ohne weitere Faktoren, wobei Materialausnutzungsgrad , geometrische Toleranzgrenzen und Kosten für die Nachbearbeitung außer Acht gelassen werden.
Basierend auf jahrzehntelangen Daten von LS Manufacturing vergleicht unsere Studie detailliert die grundlegenden Unterschiede hinsichtlich Toleranzerhaltung, anfänglicher Werkzeugamortisation und Erhaltung der physikalischen Materialeigenschaften. Darüber hinaus stellen wir eine Prozessauswahlmatrix bereit, die es uns ermöglicht, ein klares Kostenlimit festzulegen, sodass Sie Ihre Kapitalrendite von Projektbeginn an kennen.

Präzisions-Metallstanzen vs. CNC-Bearbeitung: Ein Auswahlleitfaden
| Schlüsselfaktor | Metallprägen | CNC-Bearbeitung |
| Produktionsvolumen | Niedrigere Stückkosten bei großen Produktionsmengen ( Tausende bis Millionen ). | Die Stückkosten werden bei kleineren Produktionsmengen ( von Prototypen bis zu Tausenden ) minimiert. |
| Teilegeometrie | Geeignet für einfache 2D/3D-Geometrien , flache Strukturen und Blechbauteile. | Am besten geeignet für komplexere 3D-Geometrien , tiefe Taschen und prismatische Körper, die aus Blockmaterial gefertigt werden. |
| Einrichtungs- und Werkzeugkosten | Höhere anfängliche Werkzeugkosten, aber sehr niedrige Stückkosten bei hohen Stückzahlen. | Geringere oder keine Werkzeugkosten, aber höhere Bearbeitungskosten pro Teil. |
| Materielle Form | Erfordert Blechprägen oder -streifen. | Erfordert massives Material in Blockform. |
| Unser Beratungsprozess | Für die Serienfertigung von geformten Blechteilen empfehlen wir das Stanzen . | Für komplexe Teile, kleinere Stückzahlen und enge Toleranzen empfehlen wir die Bearbeitung aus massivem Rohmaterial. |
| Ergebnis: Optimierte Stückkosten | Erreicht die wirtschaftlichsten Stückkosten für geeignete Designs bei Anwendungen mit hohem Volumen. | Bietet das beste Preis-Leistungs-Verhältnis für aufwendige Designs und kleinere Losgrößen. |
Wir helfen Ihnen bei der Entscheidung, welche Option für Ihre individuellen Bauteile am besten geeignet ist – Metallstanzen oder CNC-Bearbeitung . Unsere Bewertung berücksichtigt Produktionsvolumen, Teilegeometrie und Kosten, um Ihnen die bestmögliche Empfehlung zu geben. So erhalten Sie garantiert die effizienteste Fertigungsmethode, die Ihren Anforderungen entspricht.
Warum Sie diesem Leitfaden vertrauen sollten? Praktische Erfahrungen von LS Manufacturing-Experten
Unter den zahlreichen Analysen, die Präzisionsstanzen und CNC-Bearbeitung vergleichen, verdient eine besondere Beachtung, da sie von Praktikern und nicht von Theoretikern erstellt wurde. In unserer Fertigung kämpfen wir täglich mit schwierigen Materialien und engen Zeitvorgaben. Gerade in solchen Situationen ist die Wahl des richtigen Verfahrens unerlässlich, um die Teilequalität und die Kostenkontrolle nicht zu gefährden.
Durch unsere Erfahrung mit anspruchsvollen Projekten im Bereich der Luft- und Raumfahrt-Halterungen sowie der Medizintechnik konnten wir feststellen, ab wann Stanzverfahren aufgrund der Stückzahlen besonders effizient sind und wann CNC-Bearbeitung für komplexe Formen notwendig wird. Damit bieten wir Ihnen ein effektives System, das sich einfach implementieren lässt und unnötige Versuche vermeidet.
Unsere Erfahrungen aus erfolgreichen und gescheiterten Projekten ermöglichen uns eine einzigartige Perspektive auf die Auswahl geeigneter Fertigungsprozesse, beispielsweise Werkzeuge für Edelstahl und Vorschubeinstellungen für Metalllegierungen. Wir orientieren uns an den Best Practices der Branche und integrieren Erkenntnisse aus den Richtlinien der Robotic Industries Association für Automatisierung und die Prinzipien der additiven Fertigung (AM), um deren Relevanz für die traditionelle Fertigung zu verstehen.

Abbildung 1: Das Diagramm Metallstanzen vs. CNC-Bearbeitung zeigt das CNC-Schneiden von gehärteten Stahlformen für die Spritzgussindustrie.
Warum ist das jährliche Produktionsvolumen der entscheidende Faktor bei der Wahl zwischen Metallstanzen und CNC-Bearbeitung?
Bei der Fertigung großer Stückzahlen von Bauteilen amortisieren sich die anfänglichen Werkzeugkosten für das Metallstanzen erheblich und erweisen sich somit als deutlich kostengünstiger als die Kosten für die CNC-Bearbeitung pro Stück. Im Folgenden wird die Entscheidung für dieses Verfahren anhand des CV-Kurven-Ansatzes von LS Manufacturing erläutert, um eine konkrete Methodik der Verfahrensauswahl aufzuzeigen. Anschließend wird der technische Prozess, der zu dieser Schlussfolgerung führte, näher beschrieben:
Dekonstruktion des Kosten-Volumen-Übergangs (CV-Übergang) mit quantifizierbarer Präzision
Die Kostenanalyse erfolgt durch einen direkten Vergleich der Kosten für fixe Werkzeuge und der Kosten für variable Bearbeitungszeiten. Für ein Bauteil aus 2,0 mm dickem Edelstahl zeigt die Studie einen deutlichen Wendepunkt bei etwa 15.000 Teilen . Ab diesem Punkt sinken die Kosten für die Serienfertigung mittels Stanzen deutlich, da die Fixkosten für die Herstellung des Präzisionsstanzwerkzeugs vollständig gedeckt sind.
Vorverlagerung der Fertigungsstrategie durch proaktives DFM-Engagement
Die optimale Wirtschaftlichkeit wird bereits in der Entwurfsphase festgelegt. Wir führen eine Fertigungsanalyse Ihres Entwurfs durch, die ein geometrisch optimales Design für die Serienproduktion liefert. Dies gewährleistet die ideale Ausgangsbasis für kundenspezifische Stanzteile und somit eine kosteneffiziente Fertigung in großen Stückzahlen .
Systemweite Optimierung jenseits der Stückkostenberechnung
Der taktische Vorteil geht weit über den reinen Kostenvergleich beim CNC-Stanzen von Metall hinaus. Wir entwickeln ein Komplettsystem, das den Stanzprozess mit einer integrierten Automatisierung kombiniert. Dies führt nicht nur zu geringeren Kosten, sondern auch zu höherer Qualität und Produktivität und stärkt somit die Wirtschaftlichkeit der Serienfertigung.
Dieser Bericht bietet ein deterministisches Prozessauswahlmodell unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Kennzahlen und fertigungsgerechter Konstruktionsprinzipien. Weisen Sie den Kostenvorteil des Stanzens für Ihre Serienproduktion nach. Teilen Sie uns Ihre Teilekonstruktion und die geplante Jahresmenge mit, um eine individuelle Kosten-Nutzen-Analyse und ein formelles Angebot zu erhalten.

Wie können hochpräzise Stanzdienstleistungen eine Toleranz von 0,02 mm für komplexe geometrische Bauteile gewährleisten?
Die Erzielung einer Toleranz von ±0,02 mm bei hochpräzisen Stanzdienstleistungen für komplexe Geometrien widerlegt die Annahme, dass hohe Präzision ausschließlich der maschinellen Bearbeitung vorbehalten ist. Dieser Beitrag beschreibt die Systemintegration von Werkzeugkonstruktion und Echtzeit-Prozesssteuerung, die erforderlich ist, um dies bei über 200 Hüben pro Minute zu erreichen. Die Lösung liegt nicht in einem einzelnen Element, sondern in einer harmonisierten Technologiehierarchie.
Fundamentale Stabilität: Werkzeugkonstruktion für Wiederholgenauigkeit im Mikrometerbereich
- Kernstrategie: Für eine lange Lebensdauer wird ein robustes, gehärtetes Werkzeug verwendet , das aus Wolframkarbid gefertigt ist und Präzisions-Metallstanzwerkzeuge verwendet.
- Umsetzung: Führende Führungsstifte und Schulterbolzen sollten in die Konstruktion der Stanzform integriert werden, um seitliche Bewegungen zu verhindern und präzise Stöße zu gewährleisten.
Prozesssteuerung: Echtzeitkompensation dynamischer Variablen
- Kernstrategie: Installation von Druck- und Schallemissionssensoren im Werkzeug zur Messung der beim Umformen aufgebrachten Kraft .
- Implementierung: Das Prozessleitsystem für die Metallstanzung erkennt selbst geringfügige Abweichungen und passt die Presse automatisch entsprechend an, um etwaige Änderungen an Materialien oder Werkzeugen zu berücksichtigen.
Systemsynchronisation: Integration von Presse, Zuführung und Werkzeug zu einer Einheit
- Kernstrategie: Betrachten Sie die Presse, das Servo-Zuführsystem und den Stempel als ein fein abgestimmtes digitales System.
- Umsetzung: Die geschlossene Regelkreiskoordination zwischen dem präzisen Servo-Vorschub und dem Presszyklus gewährleistet perfektes Timing und Streifenpositionierung und sorgt so für gleichbleibende Folgeverbundwerkzeugtoleranzen .
Dieser Ansatz geht über das Stanzen hinaus und integriert sich in eine geschlossene, sensorgestützte Fertigungszelle. Das Präzisionsproblem wird durch ein mehrstufiges Verfahren gelöst, das mit perfekt gefertigten und steifen Werkzeugen beginnt, Prozessvariablen in Echtzeit kompensiert und alle Systemkomponenten perfekt synchronisiert. Dieser Bericht präsentiert das technische Know-how, das für die Erzielung von Ergebnissen in Bearbeitungsqualität beim Hochgeschwindigkeits-Metallstanzen erforderlich ist.

Abbildung 2: Die Tabelle „Metallstanzen vs. CNC-Bearbeitung“ veranschaulicht das Stanzen von Messingklemmen mit Löchern für Steckverbinder.
Welches Verfahren bietet eine bessere Materialausnutzung für teure Titan- oder Nickellegierungen in medizinischer Qualität?
Bei hochwertigen Legierungsbauteilen für Medizingeräte und die Luftfahrtindustrie, wie beispielsweise Titan- und Inconel-Bauteile, ist die Optimierung der Materialausnutzung ein entscheidender Faktor zur Kostensenkung. Die Wahl des Bearbeitungsverfahrens hat einen erheblichen Einfluss auf die Rohmaterialkosten. Diese Arbeit präsentiert einen numerischen Vergleich zwischen Präzisionsstanzen und CNC-Bearbeitung .
| Aspekt | CNC-Bearbeitung (subtraktiv) | Präzisions-Metallstanzservice (Formative) |
| Prozessprinzip | Die Materialentnahme aus einem massiven Rohling erzeugt eine enorme Menge an Abfall. | Die Materialformung aus Rohlingen erzeugt durch optimierte Verschachtelung wenig Abfall. |
| Typischer Ausschusssatz | Etwa 60 bis 80 % des Rohmaterials fallen als Späne und Abfall an. | Durch den Einsatz von Stanzkonstruktionen für medizinische Geräte lassen sich Ausschussquoten von nur 15 % erzielen. |
| Kostenauswirkungsbeispiel | Bei Implantaten aus Ti-6Al-4V gehen mehr als 60 % der Materialkosten verloren, was zum Hauptkostentreiber wird. | Fortschritte bei der Optimierung der Verschachtelung beim Metallstanzen können eine Materialeffizienz von über 85 % erzielen und die Kosten pro Teil deutlich senken. |
| Technischer Unterstützer | Die Effizienzgewinne beschränken sich auf die Optimierung der Werkzeugwege unter Verwendung desselben subtraktiven Verfahrensansatzes. | Effizienzsteigerungen werden durch vorgelagerte DFM-Optimierung der Umformbarkeit und fortschrittliche Konstruktion von Folgeverbundwerkzeugen erzielt. |
Die obige Analyse zeigt deutlich, dass die Wahl des Umformverfahrens bei hochwertigen Legierungen ein strategischer Schritt zur Kontrolle des Materialeinsatzes sein sollte. Wir bieten Ihnen unsere Expertise in der DFM-Analyse und -Simulation für das Metallstanzen an, um eine optimierte Verschachtelungsstrategie zu entwickeln. So können wir unsere überlegene Materialausnutzung gegenüber der konventionellen CNC-Bearbeitung für medizinische Bauteile optimal nutzen.

Abbildung 3: Der Vergleich des Metallstanzens mit dem CNC-Bearbeitungsprozess veranschaulicht das CNC-Schleifen von Aluminiumlegierungswellen für Robotersysteme.
Wann überwiegt die geometrische Komplexität der CNC-Bearbeitung die Geschwindigkeit der Metallstanzung?
Während das Metallstanzen bei hohen Stückzahlen hinsichtlich Geschwindigkeit und Kosteneffizienz sehr effektiv ist, erfordern manche geometrische Merkmale einen flexibleren Bearbeitungsansatz. Dieser Artikel liefert Richtlinien zu den Grenzen des Metallstanzens, d. h. zu den Bereichen, in denen die durch 5-Achs-CNC-Bearbeitung erreichbare geometrische Komplexität dieses Verfahren überlegen macht.
Behebung von internen und hinterschnittenen Merkmalen
Metallstanzverfahren stoßen bei der Formgebung von Elementen, die nicht in der Pressrichtung liegen, an ihre Grenzen. Für asymmetrische Sacklöcher, Innentaschen und komplexe Hinterschnitte empfehlen und nutzen wir daher CNC-Bearbeitung , da diese mit Standard-Stanzwerkzeugen nicht realisierbar sind. So stellen wir sicher, dass die Konstruktionsvorgaben für komplexe Bauteile kompromisslos umgesetzt werden.
Erstellung von Features mit hohem Seitenverhältnis und Gewinde
Die Herstellung von Bohrungen mit hohem Aspektverhältnis und Gewinden stellt eine weitere grundlegende Herausforderung beim Metallstanzen dar. Der vorgeschlagene Lösungsansatz basiert auf der 5-Achs -CNC-Bearbeitung, um die entsprechenden Aussparungen zu fräsen und die Gewinde in einem Arbeitsgang zu bohren. Dadurch wird die erforderliche Geradheit, Oberflächenqualität und Präzision erreicht, die mit herkömmlichen Umformverfahren nicht zu erzielen ist.
Bearbeitung dicker und variabler Querschnitte
Bauteile mit dicken Wänden ( über 8,0 mm ) oder stark variierenden Wandstärken stellen beim Tiefziehen von Metallen eine extreme Herausforderung für die Umformbarkeit dar. Die Fähigkeit von CNC-Maschinen, Material abzutragen, wird genutzt, um solche Teile aus massiven Rohlingen zu bearbeiten und so die Probleme des Stanzens zu überwinden.
Durch unsere technische Beratung erfolgt eine klare, kriterienbasierte Auswahl anhand der geometrischen Aspekte, die für einen CNC-Fertigungsprozess erforderlich sind. Ziel ist es, Kunden davor zu bewahren, versehentlich auf Präzisionsstanztechnik zurückzugreifen, wenn ein CNC-Fertigungsprozess sinnvoller wäre. So stellen wir sicher, dass der Kunde die bestmögliche Fertigungsbarkeit, Kosteneffizienz und Leistung erzielt, insbesondere bei seinen anspruchsvollsten und komplexesten Bauteilkonstruktionen .
Können durch einen Vergleich von kundenspezifischem Stanzen und CNC-Bearbeitung versteckte Kosten bei der Nachbearbeitung und Oberflächenbehandlung aufgedeckt werden?
Eine umfassende Kostenanalyse zwischen kundenspezifischer Stanzung und CNC-Bearbeitung muss die unterschiedlichen Anforderungen an die Oberflächenbearbeitung beider Verfahren berücksichtigen. Der Ausgangszustand des Bauteils bestimmt direkt die Komplexität und die Kosten für die Erzielung einer spezifikationskonformen Endbearbeitung. Dieses Dokument analysiert die Nachbearbeitungsschritte beider Verfahren, quantifiziert die oft übersehenen Kostentreiber der Oberflächenbearbeitung und bietet einen Rahmen für die Gesamtbetriebskosten, der insbesondere für die Serienfertigung von Metallstanzteilen entscheidend ist.
| Aspekt | CNC-gefräste Teile | Kundenspezifische Metallstanzteile |
| Ausgangszustand der Oberfläche | Alle Oberflächen weisen gleichmäßige Werkzeugspuren auf ( Ra ≈ 1,6 - 3,2 μm ), was einen erheblichen Materialabtrag erforderlich macht. | Die Oberflächen sind in der Regel glatt, jedoch müssen die Kanten aufgrund von natürlichen Graten, die sich an den Schnittkanten bilden, aufwendig entgratet werden . |
| Schwerpunkt Entgratung | Das Entgraten ist speziell für scharfe, bearbeitete Kanten vorgesehen, während das Oberflächenpolieren das Hauptziel ist, um Werkzeugspuren zu beseitigen. | Die zentrale Herausforderung besteht in der effizienten und gleichmäßigen Bearbeitung der Kanten bei der Herstellung von kundenspezifischen Metallstanzteilen in großen Stückzahlen, üblicherweise unter Einsatz automatisierter Metallstanzanlagen . |
| Oberflächenveredelungsprozess | Das Polieren von Oberflächen bis zu einem gleichmäßigen Ra-Wert von 0,8 μm ist üblicherweise ein mehrstufiger Prozess, der zusätzliche Zeit in Anspruch nimmt. | Nach dem Entgraten können Oberflächen und Kanten mit einem schonenderen Vibrations- oder elektrochemischen Verfahren behandelt werden. |
| Gesamtauswirkungen der Nachbearbeitung | Höhere Kosten entstehen entweder durch arbeitsintensive Prozesse oder lange Bearbeitungszeiten für einen gleichmäßigen Materialabtrag ; der Prozess selbst ist jedoch relativ unkompliziert. | Das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis wird durch einen effizienten Entgratungsprozess in Kombination mit einer automatisierten Produktion erzielt, wobei die Kantenqualität bereits in der Konstruktionsphase berücksichtigt wird. |
Wir bieten eine umfassende, ganzheitliche Analyse, die über die reinen Teilekosten hinausgeht und die notwendigen Nachbearbeitungsdienstleistungen als entscheidenden Schritt einbezieht. Unser Ansatz ermöglicht es uns, potenzielle Probleme bei der Oberflächenbearbeitung für jeden Prozessschritt frühzeitig zu erkennen und so Design- und Produktionsentscheidungen zu treffen, die Kosten und Komplexität der Oberflächenbearbeitung reduzieren. Ein wesentlicher Bestandteil unseres Ansatzes ist die Gewährleistung von Vorhersagbarkeit und die Kontrolle der hohen Kosten von bearbeitungsintensiven Stanzteilen.

Abbildung 4: Der Vergleich zwischen Metallstanzen und CNC-Bearbeitung zeigt Werkzeuge zur Formgebung von Edelstahlblechen für Automobilverkleidungen.
Wie optimiert LS Manufacturing die Lieferzeit für hochpräzise Stanzteile durch hauseigene Werkzeugkonstruktion?
Bei Produkteinführungen, bei denen es auf Schnelligkeit ankommt, ist die branchenübliche Vorlaufzeit von 8 Wochen für hochpräzise Stanzteile oft zu lang. LS Manufacturing behebt dieses Problem an der Wurzel durch integrierte Entwicklung von Metallstanzteilen und verkürzt die Entwicklungszeit durch die Kombination von Simulation und hauseigener Werkzeugfertigung . Unsere Methodik revolutioniert den Entwicklungsprozess:
Risikominderung durch virtuelle Prototypen
- Strategie: Nutzung moderner CAE-Modellierung Software für Werkzeugkonstruktion und Umformbarkeitsstudien während des Konstruktionsprozesses .
- Vorgehen: Auf diese Weise können Metallfluss, Spannungen und mögliche Fehler im Voraus durch Simulation analysiert werden, sodass wir den Entwurf iterativ verbessern können, ohne Zeit und Ressourcen für physische Versuche zu verschwenden .
Parallelverarbeitung durch vertikale Integration
- Strategie: Vollständige interne Kontrolle aller Prozesse im Zusammenhang mit der Werkzeugherstellung, von der Konstruktion und Bearbeitung bis hin zur Erprobung.
- Maßnahme: Wir bieten einen Prozess der simultanen Konstruktionsentwicklung an, bei dem wir parallel zur Optimierung des Designs Standardkomponenten und vorgefertigte Werkzeugbasen für einen beschleunigten Metallstanzprozess beschaffen.
Beschleunigter Erfolg beim ersten Versuch bei der Musterlieferung
- Strategie: Wir streben danach, das erste Muster zu liefern, das bereits produktionsreif ist.
- Vorgehensweise: Die verwendeten Werkzeuge werden mit engen Toleranzen auf einer 5-Achs-CNC- Maschine gefertigt. Der erste Probelauf bestätigt das Werkzeug und liefert Teile, was zu einer Bearbeitungszeit von 3-4 Wochen und einer deutlich kürzeren Fertigungsvorlaufzeit führt.
Durch die Zusammenführung von Design, Simulation und Fertigung in einem optimierten Prozess werden die Durchlaufzeiten verkürzt. Dies erreichen wir durch die Beseitigung von Verzögerungen, die durch ein fragmentiertes Lieferkettenmodell entstehen. Wir minimieren das Entwicklungsrisiko und sichern unseren Kunden einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil beim Markteintritt. Damit sind wir der ideale Partner für kundenspezifische Fertigung . Schlüsselfertige Lösungen für die Metallstanzung .
Warum sollten Ingenieure hybride Fertigungslösungen für das Präzisionsstanzen von kundenspezifischen Teilen in Betracht ziehen?
Da bei der Bauteilfertigung Skaleneffekte und Präzision gleichermaßen berücksichtigt werden müssen, ist eine Entscheidung zwischen den beiden Ansätzen unumgänglich, was die Auswahlmöglichkeiten einschränkt. Der Einsatz hybrider Fertigungsverfahren ermöglicht es, beides zu erreichen. Dieses Verfahren kombiniert die Vorteile des Präzisionsstanzens und der CNC-Bearbeitung für kundenspezifische Teile . Dieser Bericht beschreibt das angewandte Verfahren.
Strategische Merkmalszerlegung für die Prozesszuordnung
Diese systematische Analyse der Bauteilgeometrie unterscheidet zwischen form- und präzisionsintensiven Merkmalen. Während die Grundform, Biegungen und Prägungen in der modernen Metallstanztechnik bearbeitet werden, erhalten präzisionskritische Merkmale wie Befestigungslöcher und Dichtflächen die CNC-Bearbeitung. Diese sorgfältige Analyse ist die Grundlage für eine optimale Prozessgestaltung.
Integrierte Umsetzung: Eine Fallstudie zum Wärmemanagement
Zur Herstellung des Aluminiumgehäuses für den Kommunikationskühlkörper werden alle Lamellen und Wände in einem Arbeitsgang mit integrierten Führungspunkten gestanzt. Anschließend wird das Bauteil zur CNC-Maschine transportiert, wo diese Führungspunkte zum präzisen Fräsen der Montagefläche und zum Bohren der Gewindebohrungen genutzt werden. Durch die Integration von Stanzen und Bearbeiten werden die Gesamtkosten im Vergleich zu einem rein CNC-gefertigten Prozess um 60 % gesenkt.
Sicherstellung der Dimensionsgenauigkeit durch einheitliches Referenzieren
Es setzt ein universelles Koordinatenreferenzsystem voraus. Das Stanzwerkzeug ist mit präzisionsgefertigten Positionierhilfen ausgestattet, die in den Stanzrohling integriert werden. Die nachfolgende CNC-Vorrichtung klemmt direkt an diesen Positionierhilfen an. Dieses Konzept der „Bezugsübertragung“ gewährleistet, dass der zweite Bearbeitungsschritt perfekt mit der ersten Geometrie übereinstimmt, wodurch Toleranzakkumulation vermieden und die Kompatibilität der Endmontage für in großen Stückzahlen gefertigte Hybridbauteile aus Metallstanztechnik sichergestellt wird.
Wir erreichen maximale Herstellbarkeit durch die technische Analyse der Komponente und die Zuordnung jedes Merkmals zum jeweils effizientesten Bearbeitungsprozess. Unsere Kompetenz zeigt sich in der Konstruktion für die Kombination – von Stanzwerkzeugen, die präzise Nachbearbeitungsschritte ermöglichen, bis hin zu Fertigungsvorrichtungen.
Fallstudie: Wie LS Manufacturing eine Ausfallrate von 35 % bei einem Sensorgehäuse eines Tier-1-Automobilzulieferers löste?
Ein Tier-1-Automobilzulieferer sah sich mit mehreren gravierenden Problemen bei der Massenproduktion seines Sensorgehäuses konfrontiert: Exorbitante Kosten für den Einsatz von CNC-Maschinen sowie eine inakzeptable Ausfallrate von 35 % bei Dichtheitsprüfungen gefährdeten die Realisierbarkeit des gesamten Projekts. In dieser Fallstudie von LS Manufacturing erfahren Sie, wie Prozessverbesserungen durch den Umstieg auf die Automobil-Metallstanztechnik die Lösung beider Probleme ermöglichten.
Herausforderung für den Kunden
Das kritische Bauteil war ein Sensorgehäuse aus Edelstahl ( AISI 304 ), dessen Dichtfläche eine maximale Planheit von ≤ 0,05 mm aufweisen musste. Bisher wurde das Sensorgehäuse ausschließlich mittels CNC-Bearbeitung gefertigt, was zur Entstehung von Eigenspannungen führte. Diese verursachten nach der Bearbeitung Verformungen des Gehäuses und damit eine inakzeptable Ausschussquote von 35 % aufgrund von Undichtigkeiten.
LS Fertigungslösung
Unser Ingenieurteam hat das Bauteil für das Folgeverbundstanzen und das kontinuierliche Glühen, das parallel zum Umformprozess durchgeführt wird, neu konstruiert. Beim Folgeverbundstanzen wird das Gehäuse in seine endgültigen Abmessungen gebracht und die Spannungen durch kontrolliertes Glühen abgebaut. Anschließend wird eine automatisierte, prozessbegleitende Bildverarbeitung im Stanzwerkzeug implementiert, die eine 100% ige Überprüfung der kritischen Maße ermöglicht.
Ergebnisse und Wert
Das neuartige Verfahren zur Metallstanzung in großen Stückzahlen führte zu einer Kostenreduzierung von 48 % pro produzierter Einheit und einer Produktivitätssteigerung von 300 % . Besonders hervorzuheben ist die deutliche Verbesserung der Dichtheitsprüfung von 65 % auf 99,8 % , wodurch jegliche Qualitätsverluste ausgeschlossen werden konnten. Dank der Integration mit automatisierter Inspektion wurde zudem eine vollautomatische Produktion ermöglicht. Die Einsparungen unseres Kunden beliefen sich auf rund 250.000 US-Dollar pro Jahr und belegen somit eine signifikante Kostenreduzierung und ein minimiertes Risiko in der Lieferkette.
Diese Fallstudie veranschaulicht unseren Problemlösungsansatz, der die Ermittlung der Ursache, die Entwicklung einer integrierten Lösung und die Prozesssteuerung umfasst. Wir unterstützen unsere Kunden bei der Auswahl optimaler kundenspezifischer Fertigungsprozesse, indem wir herausragende technische Leistung und wirtschaftliche Transformation für anspruchsvolle Anwendungen im Bereich Metallstanzen und -veredeln bieten.
Hohe Leckageraten in Sensorgehäusen? Unser integriertes Stanz- und Glühverfahren garantiert eine Ausbeute von 99,8 %. Kontaktieren Sie uns für eine Machbarkeitsstudie und eine Kostenanalyse.
Häufig gestellte Fragen
1. Welches Verfahren ist schneller für die Prototypenfertigung in Kleinserien: Metallstanzen oder CNC-Bearbeitung?
Bei kleinen Serien ist die CNC-Bearbeitung deutlich schneller, da keine Werkzeuge benötigt werden und die ersten Teile innerhalb von 3–5 Tagen geliefert werden können. Das Stanzen von Metall eignet sich zwar hervorragend für große Stückzahlen, hat aber aufgrund der notwendigen Formkonstruktion und -fertigung eine wesentlich längere Vorlaufzeit.
2. Was ist die maximale Blechdicke, die LS Manufacturing im Stanzverfahren verarbeiten kann?
Unsere Präzisionsstanzmaschinen verarbeiten kaltgewalzte Coils mit einer Dicke von 0,1 mm bis 6,0 mm , abhängig von der Materialhärte. Dieses breite Spektrum deckt ein breites Anwendungsspektrum ab – von empfindlichen Elektronikabschirmungen und Kontakten bis hin zu robusten Strukturträgern für die Automobil- oder Haushaltsgeräteindustrie.
3. Warum ist der Stückpreis für kundenspezifische Teile, die per CNC-Bearbeitung hergestellt werden, durchweg höher als der für Stanzteile?
Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktives Verfahren mit einer gleichmäßig längeren Zykluszeit pro Teil, was zu höheren Stückkosten führt. Das Stanzen erfordert zwar erhebliche Investitionen in Werkzeuge, die anschließende Hochgeschwindigkeitsproduktion senkt jedoch die Stückkosten bei großen Stückzahlen drastisch und ermöglicht so Skaleneffekte.
4. Ist es möglich, auf präzisionsgestanzten Teilen feine Gewinde zu erzeugen, ähnlich denen, die durch CNC-Bearbeitung hergestellt werden?
Ja. Unser patentiertes „ In-Die Tapping “-Verfahren integriert die Gewindeformung direkt in den Folgeverbundwerkzeugprozess. Dies ermöglicht das gleichzeitige Stanzen und präzise Gewindeschneiden in einem einzigen, hocheffizienten Arbeitsgang und eliminiert einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt.
5. Welches Verfahren ist im Kostenvergleich zwischen Metallstanzen und CNC-Bearbeitung für Edelstahl 316 besser geeignet?
Wenn sich das Bauteil für die Umformung eignet, ist das Stanzen bei Edelstahl 316 deutlich kostengünstiger. Die CNC-Bearbeitung dieses Materials führt zu schnellem Werkzeugverschleiß und damit zu höheren Materialkosten, während sich die Werkzeugkosten beim Stanzen auf Tausende von Teilen verteilen.
6. Stellt das Präzisionsstanzen von Metallen besondere Anforderungen an die Materialhärte?
Ja, optimale Stanzwerkstoffe sind duktil und weisen eine mittlere Härte auf, um ein Umformen ohne Rissbildung zu ermöglichen. Extrem harte oder spröde Legierungen lassen sich nicht durch Stanzen umformen und eignen sich besser für subtraktive Verfahren wie die CNC-Bearbeitung.
7. Wie stellt LS Manufacturing die Stabilität der Form bei der Stanzproduktion in großem Umfang sicher?
Wir gewährleisten Stabilität durch ein Inline-Infrarot-Inspektionssystem, das kritische Maße automatisch alle 10.000 Zyklen prüft. Dies wird mit einem strengen Wartungsplan für alle Werkzeuge kombiniert, um Abweichungen zu vermeiden und eine gleichbleibend hohe Ausgabequalität sicherzustellen.
8. Welchen Ingenieur sollte ich zuerst konsultieren, wenn ich die beste Lösung für die kundenspezifische Fertigung auswähle?
Wir empfehlen Ihnen, unsere DFM-Ingenieure (Design for Manufacturability) zu konsultieren. Anhand Ihrer 3D-CAD-Dateien führen sie eine umfassende Vergleichsanalyse von Stanzen und Zerspanen durch und erstellen Ihnen eine datenbasierte Empfehlung sowie ein entsprechendes Angebot für das Metallstanzen – für die effizienteste Lösung.
Zusammenfassung
Die Wahl zwischen Präzisionsstanzen und CNC-Bearbeitung ist Teil eines ganzheitlichen Ansatzes, der neben den Materialeigenschaften auch die mechanische Konstruktion berücksichtigt. Dank der nahtlosen Kombination unserer fortschrittlichen Präzisionsstanz- und CNC-Technologien auf mehreren Achsen können wir alle Prozesshindernisse beseitigen und so die einwandfreie Funktion jedes von uns gefertigten Bauteils gewährleisten.
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LS-Fertigungsteam
LS Manufacturing ist ein branchenführendes Unternehmen mit Fokus auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 20 Jahre Erfahrung und haben über 5.000 Kunden betreut. Unsere Schwerpunkte liegen auf hochpräziser CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung , 3D-Druck , Spritzguss, Metallstanzen und weiteren Komplettlösungen für die Fertigung.
Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren ausgestattet und nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserien oder kundenspezifische Großprojekte – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferzeit innerhalb von 24 Stunden. Entscheiden Sie sich für LS Manufacturing. Das steht für Effizienz, Qualität und Professionalität.
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