Freibiegen / Prägebiegen / Bottoming

 

Beim Gesenkbiegen existieren grundsätzlich drei verschiedene Biegeverfahren. Das am häufigsten angewandte Verfahren ist das Freibiegen/Luftbiegen. Zum anderen existiert noch das Pägebiegen und das Bottoming, welche zwar seltener angewandt werden, aber spezifische Vorteile gegenüber dem Freibiegen besitzen. Wir erklären Ihnen nachstehend die Unterschiede, und zeigen Ihnen die Vor- und Nachteile der drei Biegeverfahren auf.

Prägebiegen

Beim Prägebiegen fährt das Oberwerkzeug/Stempel beim Kanten des Bleches immer komplett bis zum Grund der Matrize (das Blech wird geprägt). Für diese Anwendung sind spezielle Werkzeuge erforderlich, welche aufeinander abgestimmt sind, dass heißt in Form und Winkel perfekt zueinander passen, damit es zum einen zu keiner Kollision kommt, und zum anderen das Blech durch hohe Presskräfte über die Länge „entnervt“ wird. Diese Werkzeuge lassen sich nicht zum Freibiegen verwenden. Durch eine hohe Presskraft mit langen Presszeiten können hierdurch besonders präzise Ergebnisse mit einer hohen Wiederholgenauigkeit realisiert werden.

Das Prägebiegen ist prädestiniert für die Produktion hoher Stückzahlen von Profilen mit homogener Eigenschaft. Zudem können Profile mit sehr kleinen Radien und sehr kurzen Schenkeln realisiert werden. Die elastische Rückfederung beträgt bei diesem Verfahren praktisch 0°, da die Werkzeuge perfekt aufeinander abgestimmt sind, und das Blech wie beschrieben entnervt wird. Das Profil wird vollends plastisch verformt. Auf der anderen Seite sind allerdings später auch keine Korrekturen möglich.

Die Gesenkweite (Matrizenöffnung) wird bei Prägebiegen generell deutlich kleiner gewählt als beim Freibiegen/Luftbiegen. Die Faustform beträgt hier: 5 x Blechstärke. Dadurch sind beim Prägebiegen im Verhältnis deutlich höhere Presskräfte erforderlich. Es lassen sich Blechstärken von bis zu 2,0mm verarbeiten.

Luftbiegen

Beim Luftbiegen fährt das Oberwerkzeug nur so weit in die Matrize, wie es benötigt um den gewünschten Winkel am Blech zu erreichen. Es besteht also immer noch „Luft“ zwischen Blech und Matrizenboden. Das Blech berührt beim Kanten nur den Oberwerkzeugradius und die Einlaufradien der Matrize. Beim Luftbiegen hat der Anwender durch verschiedene Kombinationsmöglichkeiten von Werkzeugen, sowie der multiplen Nutzbarkeit eines Werkzeugsatzes mehr Möglichkeiten verschiedene Winkel zu realisieren bzw. ist flexibler in der Produktion seine Profile. Je weniger das Oberwerkzeug in die Matrize fährt desto offener ist am Ende der Profilwinkel, je weiter desto enger wird der Winkel.

Beim Luftbiegen wird bei der Auswahl der optimalen Matrizenöffnung generell mit einer Faustformel von Blechstärke x 8 gerechnet. Bei dünneren Blechen bis 2,5mm kann diese auf einen Multiplikator von x6 reduziert werden, bei dickeren Blecken von 9-10mm kann der Multiplikator auf x10 erhöht werden. Durch Auswahl einer größeren Matrizenöffnung kann die benötigte Presskraft gesenkt werden, allerdings zu Ungunsten der Genauigkeit, da hierbei ein größerer Radius entsteht. Es muss ggf. vorab oder im Nachhinein korrigiert werden. Zudem verlängert sich das kleinste Schenkelmaß. Andersrum passiert genau das Gegenteil. Wird eine kleinere Matrizenöffnung als die optimale gewählt, erhöht sich die benötigte Presskraft, aber das kleinste Schenkelmaß verkürzt sich. Die Möglichkeiten sind aber begrenzt. Es lassen sich immer nur die beiden nächstgrößeren sowie nächstkleineren Matrizenöffnungen nach der "optimalen" verwenden. Darüber hinaus nehmen die Werkzeuge oder ggf. die Maschine Schaden, weil die Öffnungen nicht mehr für die geforderte Materialdicke geeignet sind. 

Beim Luftbiegeverfahren wird das Blech „überkantet“, da das Biegen zum Teil eine elastische Verformung und somit eine Rückfederung zufolge hat.

Bottoming

Beim Bottoming wird das Blech mit seinen Schenkeln komplett gegen die Matrizenwände gedrückt. Die Werkzeuge werden wie beim Prägebiegen genau aufeinander abgestimmt. Beim Bottoming wird eine sehr hohe Genauigkeit erreicht, trotz einer niedrigeren Presskraft als beim Prägebiegen. Dieses Verfahren verbindet einige Vorteile des Luftbiegens und des Prägebiegens miteinander.

Da das Blech auch hier entnervt wird entsteht eine geringere Rückfederung, und bessere Biegeradien. Der Anwender ist aber auch bei diesem Biegeverfahren nicht flexibel, da die Werkzeuge sich nicht variabel einsetzen lassen und praktisch nur auf einen Winkel abgestimmt sind. Die Winkel können später nicht mehr korrigiert werden. Dieses Biegeverfahren eignet sich bestens für die Produktion eines homogenen Profils. Es können Winkel zwischen 80° und 90° realisiert werden.

Wir möchten an dieser Stelle erwähnen, dass wir einen nicht unerheblichen Teil unseres Wissens zu dieser Thematik über die Jahre aus den umfangreichen Abkantlektionen der Firma Rolleri Deutschland GmbH gewonnen haben. Dieser Text wurde von uns selbstständig verfasst und es wurden hierfür keine anderen Quellen und Hilfsmittel verwendet.

München im November 2016

 

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