Schobertechnologies hat die Rotationsstanztechnik bereits vor Jahrzehnten in der Papier-, Film- und Folienverarbeitungsindustrie eingeführt. Das Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen, darunter höhere Produktionsleistung, Effizienz, Qualität und Präzision sowie hohe Prozesssicherheit und Produktionsstabilität. Es gilt zudem als umweltfreundliches Herstellungsverfahren.
So funktioniert die Rotationsstanztechnik
Beim Rotationsstanzen kommen zwei Zylinder zum Einsatz. Der obere Zylinder trägt den männlichen Teil des zu stanzenden Musters, der untere den weiblichen Teil.
Einzelne, austauschbare Stempel und Matrizen mit unterschiedlichen Geometrien (runde Löcher, Quadrate, Langlöcher, Rechtecke, Konturen) werden in den Stempel- und Matrizenzylinder eingesetzt. Die korrekte Phasenlage zwischen den Zylindern wird mithilfe von Passstiften und spielfreien Zahnrädern erreicht. Das Rotationsstanzen zeichnet sich durch einen Scherschnitt aus. Durch die Rotation entstehen Punktkräfte, die deutlich geringer sind als die für das Hubstanzen erforderliche Flächenkraft. Während das Material durch die rotierenden Werkzeuge geführt wird, treten die Stempel schräg in die Matrize ein und aus, was zu einer Scherbewegung führt. Die Stanzabfälle werden durch die Mitte des Matrizenzylinders abgeführt und können sicher durch ein Absaugsystem entfernt werden.
Modulauslegung und Antriebskonfiguration
Auch wenn die Stanzkräfte aufgrund des Scher- oder Scheren-Effekts deutlich geringer sind, erfordert das Rotationsstanzen dennoch besondere konstruktive Überlegungen wie spezielle Lager, hochpräzise Zahnräder und eine hochbelastbare Rahmenkonstruktion. Das Stanzmodul kann über eine vorhandene Wellenverbindung angetrieben oder über einen Servoantrieb versorgt werden.
In der Regel entspricht die Umfangsgeschwindigkeit des Stanzwerkzeugs der Lineargeschwindigkeit des zu stanzenden Materials. Die Länge des Musters, die Liniengeschwindigkeit, die Bahnbreite und die Materialdicke bestimmen den Durchmesser der Stanzwerkzeuge. In einigen Fällen lässt sich durch einen vektorbasierten Servoantrieb mehr Flexibilität erzielen. Dieses Szenario ermöglicht es, Lochpositionen während des Betriebs zu variieren. Das Stanzwerkzeug dreht sich nur dann synchron mit der Bahn, wenn der Stanzstempel in die Stanzmatrize eingreift. Ansonsten beschleunigt oder verzögert die Rotationseinheit, um den nächsten Stanzvorgang zu positionieren.
Vorteile von Rotationsstanzanwendungen
Das Rotationsstanzverfahren eignet sich für die Herstellung von Massenware und wird hauptsächlich in Verbindung mit Weiterverarbeitungslinien eingesetzt. In einigen Fällen kommen „Stand-alone“-Maschinen zum Einsatz, wenn später Laminierung oder andere Prozessschritte erfolgen.
Der kontinuierliche Stanzprozess ermöglicht eine deutlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit, die je nach zu stanzendem Material bis zu zehnmal schneller sein kann. Diese Geschwindigkeitssteigerung ermöglicht es nun, separate Produktionsbereiche wie Vorfertigung und Endbearbeitung in einem Schritt zu kombinieren. Dadurch werden aufwendige Handhabungs- und Transportvorgänge erheblich reduziert oder vermieden. Zudem wird der gesamte Prozess bedienerfreundlicher.
Das Rotationsstanzverfahren bietet weitere wertvolle Vorteile. Dazu gehört eine erhebliche Geräusch- und Vibrationsreduzierung, da das durch die Rotationsstanze laufende Material schrittweise abgeschert wird. Dieser ruhige Betrieb macht schalldämmende Gehäuse überflüssig, und die Fundamente können aufgrund der stark reduzierten Vibrationen leichter ausgeführt werden.
Aufgrund der kompakten Bauweise und der Tatsache, dass das Material direkt in das Stanzwerkzeug eingeführt wird, sind keine Bahnschleifen vor und nach der Stanzstation erforderlich. Dadurch lässt sich die Stellfläche erheblich reduzieren. Kann das Stanzmodul direkt in die Verarbeitungsmaschine eingebaut werden, wird überhaupt kein zusätzlicher Platz benötigt.
Eine Voreinstellung der Werkzeuge auf einem Arbeitstisch ermöglicht eine Verkürzung der Rüstzeit. Ein neues Stanzmuster kann mithilfe von Wechselkassetten innerhalb weniger Minuten in die Verarbeitungsmaschine eingebracht werden.