{"id":30928,"date":"2024-10-08T09:05:27","date_gmt":"2024-10-08T09:05:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=30928"},"modified":"2025-12-26T08:30:40","modified_gmt":"2025-12-26T08:30:40","slug":"guide-to-the-shearing-process","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/de\/guide-to-the-shearing-process\/","title":{"rendered":"Umfassender Leitfaden zum Scherprozess"},"content":{"rendered":"

Einf\u00fchrung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Der Scherprozess<\/a> ist ein grundlegender Vorgang in der Metallverarbeitung und -fertigung und entscheidend f\u00fcr das pr\u00e4zise Schneiden verschiedener Materialien, insbesondere Bleche. Dabei wird Material entlang einer festgelegten Linie durch Scherkr\u00e4fte entfernt, was zu einem sauberen und pr\u00e4zisen Schnitt f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Im Kern Scheren<\/a> Beim Trennen wird durch Krafteinwirkung eine plastische Verformung des Materials bewirkt, wodurch es entlang einer vorgegebenen Bahn getrennt wird. Dieser Vorgang wird \u00fcblicherweise mit speziellen Scherenmaschinen durchgef\u00fchrt, die \u00fcber scharfe Klingen verf\u00fcgen, die so angeordnet sind, dass ein effizientes Schneiden m\u00f6glich ist.<\/p>\n\n\n\n

Zu den wichtigsten Komponenten des Scherprozesses geh\u00f6ren das Werkst\u00fcck, also das zu schneidende Material, und die Scherklingen, die den Schneidvorgang ausf\u00fchren. Das Material wird zwischen den Klingen positioniert, und bei Krafteinwirkung \u00fcben die Klingen ausreichend Druck aus, um eine Verformung und Trennung entlang der Schnittlinie zu bewirken.<\/p>\n\n\n\n

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Verschiedene Faktoren beeinflussen die Effektivit\u00e4t des Scherprozesses, darunter Materialeigenschaften wie Dicke, H\u00e4rte und Duktilit\u00e4t sowie Klingensch\u00e4rfe, -abstand und -ausrichtung. Die richtige Kontrolle dieser Parameter ist entscheidend f\u00fcr pr\u00e4zise Schnitte mit minimaler Verzerrung oder Defekten.<\/p>\n\n\n\n

Der Einsatz von Scheren in der Blechfertigung hat durch den Einsatz von Trennwerkzeugen beim CNC-Stanzen und den Einsatz von Auspacktechnik zum Trennen von Teilen vom Blechskelett abgenommen. Scheren werden haupts\u00e4chlich zum Schneiden von Rechtecken oder Streifen f\u00fcr Stanz- und CNC-Presswerkzeuge verwendet.<\/p>\n\n\n\n

\"Schermaschinen<\/figure>\n\n\n\n

In den F\u00e4llen, in denen zur Herstellung der endg\u00fcltigen Abmessungen ein Scherverfahren verwendet wird, bestimmen die Materialdicke und die XY-Abmessung des Teils den Grad der wirtschaftlich realisierbaren Pr\u00e4zision. Dickeres Material und gr\u00f6\u00dfere XY-Abmessungen erfordern gro\u00dfz\u00fcgigere Toleranzen.<\/p>\n\n\n\n

Im breiten Spektrum der Blechproduktion variieren die Materialst\u00e4rken bei Eisen- und Nichteisenwerkstoffen zwischen 0,005 Zoll (0,13 mm) und 0,25 Zoll (6,35 mm). Scherausr\u00fcstung<\/a> variiert dementsprechend von 1\u20444 Zoll (6,0 mm) Kapazit\u00e4t x 12 Fu\u00df (3,5 m) Bettl\u00e4nge bis hin zu winzigen handbetriebenen Scheren mit einer Kapazit\u00e4t von 0,030 Zoll (0,8 mm) und einer Klingenl\u00e4nge von 12 Zoll (300 mm).<\/p>\n\n\n\n

In der XY-Dimension wird eine Toleranz von \u00b10,060 Zoll (1,52 mm) f\u00fcr dickeres Material und \u00b10,010 Zoll (0,26 mm) f\u00fcr d\u00fcnneres Material verwendet. Es wird empfohlen, sich bei Ihrem Metallumformungslieferanten \u00fcber die M\u00f6glichkeiten der verf\u00fcgbaren Ger\u00e4te zu informieren.<\/p>\n\n\n\n

Beschaffenheit der Schnittkanten<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Beim Schneiden von Blechen, sei es mit Stempeln und Matrizen, Scheren oder L\u00e4ngsschneidern, sind die Eigenschaften der Schnittkanten immer \u00e4hnlich (Abbildung 1).<\/p>\n\n\n\n

Der Schneidvorgang erfolgt in drei Phasen, w\u00e4hrend sich die Schneide durch das Material bewegt: plastische Verformung, Eindringen und Bruch. Bei der plastischen Verformung bildet sich der Kantenradius. Beim Eindringen entsteht der Schnittrand. Beim Bruch entstehen Bruch und Grat.<\/p>\n\n\n\n

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Scheren und andere Metallschneideger\u00e4te werden normalerweise so gewartet und eingestellt, dass sie eine akzeptable Schnittqualit\u00e4t mit minimalen Graten gew\u00e4hrleisten und den Verschlei\u00df von Werkzeugen und Ger\u00e4ten minimieren. Dadurch entsteht ein Schnitt, bei dem das Material bis zu einer Tiefe von etwa 1\/3 der Materialst\u00e4rke eindringt und das verbleibende Material bricht. Bei richtiger Einstellung entsteht ein Grat, der selten 10 % der Materialst\u00e4rke \u00fcberschreitet.<\/p>\n\n\n\n

Ausstattungsmerkmale<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Es gibt eine gro\u00dfe Vielfalt an Schermaschinen. Zu den wichtigsten Maschinenelementen, die die meisten Scheren gemeinsam haben, geh\u00f6ren Rahmen, Bett, Tisch, St\u00f6\u00dfel, Niederhalter, Messger\u00e4te, der Aktivierungsmechanismus und die Klingen (Abbildung 2). Niederhalter, die entlang des Betts in der N\u00e4he der Klinge angeordnet sind, greifen das Werkst\u00fcck und klemmen es fest in der Scherposition fest.<\/p>\n\n\n\n

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Hinteranschl\u00e4ge dienen dazu, das Werkst\u00fcck unter dem beweglichen S\u00e4geblatt auf ein vorgegebenes Ma\u00df zu positionieren. Sie k\u00f6nnen von einfachen, positiven, mechanischen Anschl\u00e4gen bis hin zu mehreren Sensoren (N\u00e4herungsschaltern) reichen, die das Werkst\u00fcck erfassen und die Maschine aktivieren, wenn mehrere Sensoren gleichzeitig ber\u00fchrt werden. Je nach Typ und Komplexit\u00e4t k\u00f6nnen Hinteranschl\u00e4ge manuell eingestellt oder programmiert werden.<\/p>\n\n\n\n

Zur Positionierung des Werkst\u00fccks, insbesondere bei gro\u00dfen Werkst\u00fccken, werden h\u00e4ufig Frontanschl\u00e4ge verwendet. Diese k\u00f6nnen mechanisch oder programmierbar sein.<\/p>\n\n\n\n

Seitenlehren, auch als \u201eRechtwinklige Arme\u201c bezeichnet, werden senkrecht zum S\u00e4geblatt entweder auf der linken oder rechten Seite des Bettes montiert und helfen dabei, das Material zum S\u00e4geblatt zu f\u00fchren und auszurichten.<\/p>\n\n\n\n

Betrieb<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Unabh\u00e4ngig von Bauweise, Gr\u00f6\u00dfe oder Geschwindigkeit funktionieren alle elektrischen Scheren \u00e4hnlich. Ein Blech wird \u00fcber den Tisch vorgeschoben, bis die hinteren Anschl\u00e4ge ber\u00fchrt werden und die Schnittlinie unter dem S\u00e4geblatt liegt (Abbildung 3). Beim Einschalten der Maschine klemmen die Niederhalter das Blech fest, und das abgewinkelte S\u00e4geblatt schneidet guillotinenartig durch das Blech.<\/p>\n\n\n\n

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Je nach Anwendung kann die Zuf\u00fchrung von elektrischen Scheren von vorne oder von hinten erfolgen. Die Zuf\u00fchrung von hinten kann den Aufwand f\u00fcr die Handhabung des Werkst\u00fccks f\u00fcr nachfolgende Schnitte verringern, erfordert jedoch einen zus\u00e4tzlichen Bediener.<\/p>\n\n\n\n

Aufrechterhaltung der Qualit\u00e4t<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

W\u00e4hrend des Schervorgangs werden wichtige Qualit\u00e4tskontrollen durchgef\u00fchrt. Zu den Qualit\u00e4tskontrollfaktoren geh\u00f6ren die anf\u00e4ngliche Ebenheit des Materials sowie der allgemeine Oberfl\u00e4chen- und Kantenzustand. Oberfl\u00e4chenfehler und Schleifspuren sind bei Coil- und Blechprodukten h\u00e4ufig und werden vom Hersteller in der Regel akzeptiert, sofern sie nicht zur optischen Beanstandung des fertigen Produkts f\u00fchren. Delamination, Oberfl\u00e4cheneinschl\u00fcsse und andere schwerwiegende Materialfehler k\u00f6nnen ebenfalls festgestellt werden und sind ein Grund zur Beanstandung.<\/p>\n\n\n\n

Design\u00fcberlegungen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

F\u00fcr eine wirtschaftliche Produktion muss der erfahrene Konstrukteur verschiedene Aspekte ber\u00fccksichtigen, die sich beim Scheren und in nachfolgenden Arbeitsg\u00e4ngen auf Kosten und Qualit\u00e4t auswirken. Im Folgenden werden einige Aspekte der Produktkonstruktion erl\u00e4utert.<\/p>\n\n\n\n

Materialnutzung: Materiallieferanten bieten Bleche in der Regel in Standardgr\u00f6\u00dfen an \u2013 in den Breiten 30, 36, 48 und 60 Zoll. Durch die effektive Nutzung dieser Standardgr\u00f6\u00dfen k\u00f6nnen erhebliche Einsparungen erzielt werden, da Kosten f\u00fcr zus\u00e4tzliches L\u00e4ngsschneiden oder die Vorbereitung der Walzanlage entfallen. Eine fr\u00fchzeitige Absprache mit dem Metallverarbeiter kann es erm\u00f6glichen, die Abmessungen nicht sichtbarer Flansche am Produkt zu \u00e4ndern, um ein Gesamtteillayout zu erreichen, das etwas kleiner als die Standardblechgr\u00f6\u00dfe ist. Dies kann zus\u00e4tzliche Kosten vermeiden und Abfall reduzieren.<\/p>\n\n\n\n

\u25cfFaserrichtung: Die Faserrichtung von Flachwalzgut (l\u00e4ngs im Coil) ist nicht immer von entscheidender Bedeutung. Bei manchen Verfahren wie dem Formen und Biegen kann die Faserrichtung jedoch wichtig sein. Bei sehr gro\u00dfen Teilen mit geformten Flanschen oder Profilen sollte der Konstrukteur vor der Festlegung der Faserrichtung und des Biegeradius einen qualifizierten Lieferanten konsultieren, um zu pr\u00fcfen, ob die Materialgr\u00f6\u00dfenbeschr\u00e4nkungen eine quer zur Faser verlaufende Formgebung zulassen. Dieses Thema wird in den Kapiteln zum Abkanten und zur Stanzproduktion ausf\u00fchrlicher behandelt.<\/p>\n\n\n\n

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\u25cfProzessmerkmale: Grate, Niederhaltespuren und Verdrehungen (Abbildung 4) sind Merkmale des Scherprozesses.<\/p>\n\n\n\n

1. Grate sind nach dem Scheren vorhanden (wie bei jedem Metallschneidvorgang) und werden normalerweise durch geeignete Scherverfahren in akzeptablen Grenzen gehalten.<\/p>\n\n\n\n

2. Durch die Klemmwirkung der Niederhalter entstehen manchmal leichte Einkerbungen entlang der Schnittkante des Werkst\u00fccks. Diese Einkerbungen stellen selten ein Problem dar. Sie k\u00f6nnen oft als Teil eines unsichtbaren Flansches im Endprodukt entstehen oder beim Beschneiden in sp\u00e4teren Arbeitsg\u00e4ngen vollst\u00e4ndig entfernt werden.<\/p>\n\n\n\n

Bei kritischen Anwendungen k\u00f6nnen Abdeckungen der Niederhalter zum Schutz des Materials verwendet werden. Materialien mit entfernbaren Schutzbeschichtungen werden manchmal verwendet, um die beim Scherprozess entstehenden Niederhalterspuren und Kratzer zu reduzieren. Diese Alternativen verursachen erhebliche Mehrkosten.<\/p>\n\n\n\n

3. Beim Scheren schmaler B\u00e4nder entsteht eine spiralf\u00f6rmige Kr\u00fcmmung des Materials. Sie entsteht durch die Scherwirkung der Schere und wird durch das Verh\u00e4ltnis der Schnittbreite zur Dicke und H\u00e4rte des Bandes beeinflusst. <\/p>\n\n\n\n

Die Verdrehung spielt selten eine wichtige Rolle, au\u00dfer beim Schneiden schmaler Streifen. Wenn f\u00fcr einen Auftrag sehr schmale Streifen erforderlich sind, kann als Ersatz oft rollengeschnittenes Coilmaterial (bei ausreichender Bestellmenge) oder Stangenmaterial verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

Videodemo<\/h2>\n\n\n\n
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