Materialkosten stellen bei Stanzprozessen einen der größten Kostenfaktoren dar und sind gleichzeitig einer der am stärksten beeinflussbaren. Eine optimierte Plattenbelegung mittels Nesting-Software erhöht die Materialausbeute nachhaltig auf 80 bis 95 %. Produktdesign, Materialart und Stanzreihenfolge haben direkten Einfluss auf den Restmaterialanteil. Restplattenmanagement und intelligente Serienplanung senken die Materialkosten pro Einheit, ohne Abstriche bei der Maßgenauigkeit zu machen.

Warum ist Materialverlust beim Stanzen kostspielig?

Materialverlust beim Stanzen ist ein direkter Verlust: Jedes Stück Metall, das nicht in einem Endprodukt landet, ist bezahltes Material ohne Ertrag.

Beim Stanzen wird eine Form vollständig aus einer Metallplatte ausgeschnitten. Was übrig bleibt, das Skelett oder die Restplatte, hat in den meisten Fällen keine wiederverwendbare Funktion mehr. Bei einer nicht optimierten Blechaufteilung beläuft sich der Materialverlust auf 30 bis 40 % des eingekauften Blechmaterials.

Für gängige Werkstoffe wie DC01 kaltgewalzten Stahl, Edelstahl 304 oder Aluminium 5754 sind die Einkaufspreise pro Kilogramm erheblich höher als bei Massenstahl. Dies macht jede prozentuale Verbesserung der Materialausnutzung direkt im Produktpreis sichtbar.

Die Faktoren, die den Verlustprozentsatz bestimmen:

• Produktform und Geometrie: runde oder unregelmäßige Formen hinterlassen mehr Restmaterial als rechteckige Produkte
• Plattformformat im Verhältnis zu den Produktabmessungen
• minimaler Randabstand, den das Material erfordert, um Verformung zu verhindern
• Stapelreihenfolge und die Art und Weise, wie Konturen auf der Platte angeordnet werden
• Seriengrößen und die Art und Weise, wie kleine Aufträge kombiniert werden

Wie erhöht die Verschachtelungsoptimierung die Materialeffizienz?

Nestingoptimalisatie ist die automatische Berechnung der effizientesten Anordnung von Produktkonturen auf einer Metallplatte mit dem Ziel, Restmaterial zu minimieren.

Bei der manuellen Blechaufteilung, bei der ein Bediener selbst bestimmt, wie die Produkte auf dem Blech angeordnet werden, liegt die Materialausnutzung in der Regel zwischen 65 und 75 %. Automatisierte Schachtelungssoftware erzielt bei komplexen Produktmischungen Ausbeuten von 85 bis 95 %, je nach Geometrie.

Nestsoftware optimiert gleichzeitig auf mehreren Parametern:

• Rotation von Produktkonturen: durch das Drehen von Produkten werden Zwischenräume kleiner
• Ineinandergreifende VerschachtelungKonturen werden ineinander geschoben, wann immer die Form es erlaubt
• Kombination von mehreren Produkttypen auf einer Platte, um Restfläche zu nutzen
• Anpassung an tatsächliche Plattenabmessungen, einschließlich Toleranzen in Breite und Länge
• Berücksichtigung der Stanzreihenfolge Plattenbiegung und Positionsverschiebungen zu verhindern

Bei Euro-Techniek ist Nestingoptimierung ein Standardbestandteil der Programmvorbereitung, keine optionale Stufe. Die Nestingergebnisse werden pro Auftrag aufgezeichnet, damit die Materialausnutzung pro Serie messbar und vergleichbar ist.

Sechs konkrete Methoden zur Materialeinsparung

Die größte Materialeinsparung wird durch eine Kombination aus Designoptimierung, intelligenter Zuschnittplanung und gezieltem Restplattenmanagement erzielt.

1. Produktentwurf an Plattformgröße anpassen

Wenn ein Produkt in seiner Konstruktion auf ein Standardplattenformat abgestimmt wird, beispielsweise 1000 x 2000 mm oder 1250 x 2500 mm, passt die Anzahl der Produkte pro Platte besser zur verfügbaren Fläche. Geringfügige Anpassungen der Außenmaße können die Ausbeute um 5 bis 10 % steigern.

2. Gemeinsame Schnittlinien anwenden

Gemeinsame Schnittlinien (auch Common Line Cutting genannt) werden verwendet, wenn zwei Produkte eine identische oder parallele Kontur teilen. Der Stanzschuh fährt einmal über die gemeinsame Linie, wodurch der Zwischenraum zwischen den Produkten auf Null reduziert wird. Dies ist bei rechteckigen und trapezförmigen Produkten anwendbar.

3. Restplattenverwaltung systematisch einrichten

Restplatten, der Teil der Platte, der nach einem Produktionslauf übrig bleibt, werden bei unstrukturiertem Management als Schrott entsorgt. Bei systematischem Restplattenmanagement werden Abmessungen, Materialart und Zustand registriert und Restplatten für kleinere Aufträge oder Probestücke eingesetzt.

4. Materialauswahl auf Produktanforderungen abstimmen

Übermäßige Spezifikation von Material ist ein direkter Kostensteigerungsfaktor. Ein Produkt, das funktional in DC04 ausreicht, benötigt kein Edelstahl 316. Indem die Materialauswahl auf technischen Anforderungen, nicht auf Präferenz oder Gewohnheit basiert, sinken sowohl der Materialpreis als auch das Gewicht pro Produkt.

5. Kombinieren von Serienplanung über Aufträge

Bei kleinen Serien bleibt oft ein ungenutzter Teil der Platte. Durch die gemeinsame Planung mehrerer kleiner Aufträge mit ähnlichem Material auf einer Platte steigt die gesamte Plattentonauslastung. Dies erfordert ein Planungssystem, das aktive Aufträge nach Material und Dicke filtern kann.

6. Toleranzen und Randabstände minimieren

Jedes Produkt erfordert einen Mindestabstand zum Plattenrand und zu angrenzenden Konturen. Diese Abstände werden teilweise durch das Material und die Plattendicke bestimmt, werden aber in der Praxis manchmal weiter gefasst als nötig. Eine exakte Kalibrierung von minimalen Randabständen pro Materialart ergibt zusätzliche nutzbare Plattenoberfläche.

Welche Materialien eignen sich am besten für die Optimierung?

Materialien mit konstanter Plattendicke, geringen inneren Spannungen und einer ebenen Oberflächenbeschaffenheit führen zu den zuverlässigsten Verschachtelungsergebnissen und den höchsten Materialausnutzungen.

Die am häufigsten gestanzten Metalle bei Euro-Techniek sind:

• DC01 / DC04 Kaltgewalzter Stahlgünstiger Preis pro kg, gute Stanzbarkeit, geeignet für hohe Volumina
• S235 / S355 Baustahlhöhere Festigkeit, erfordert präzisere Stanzeneinstellungen bei größeren Dicken
• RVS 304 und 316höhere Materialkosten machen Optimierung besonders relevant; gute Formstabilität nach stanzen
• Aluminium 5754 und 6082Leicht, anfällig für Rückprall; Nesting-Optimierung erfordert Korrekturen für Plattenbiegung
• Kupfer und Messing: höhere Einkaufspreise; selbst kleine Ertragsverbesserungen haben große Kostenwirkungen

Bei Materialien mit hohen Anschaffungskosten, wie beispielsweise Edelstahl 316 oder Kupfer, fällt eine Verbesserung der Materialausnutzung um 51 % stärker ins Gewicht als bei Standard-Baustahl. Daher ist eine Investition in präzises Nesting bei diesen Materialien stets gerechtfertigt.

Beziehung zwischen Stanzenreihenfolge und Materialverschwendung

Die Stanzreihenfolge, die Reihenfolge, in der Konturen ausgestanzt werden, beeinflusst nicht nur die Taktzeit, sondern auch die Maßhaltigkeit und damit die Anzahl der Ausschussprodukte.

Eine falsche Stanzreihenfolge kann führen zu:

• Plattenbiegung aufgrund des zu frühen Ausschlagens großer innerer Konturen, wonach die verbleibende Platte nicht mehr flach liegt
• Positionsverschiebung der Platte während des Prozesses, was zu Maßabweichungen bei späteren Produktkonturen führt
• Werkzeugschaden, da die Matrize auf einem bereits geschwächten Plattenbereich wirkt

Eine optimierte Stanzreihenfolge beginnt immer mit Referenzlöchern oder Positionierkonturen, arbeitet von außen nach innen und stanzt die größten ausgeschnittenen Formen zuletzt aus. Dieses Prinzip, niedergelegt im CAM-Programm, verhindert Ausschuss durch Prozessstörung und reduziert somit indirekt den effektiven Materialverlust pro Auftrag.

Bei Euro-Techniek wird die Stanzreihenfolge automatisch anhand von Produktgeometrie und Materialparametern generiert und bei Bedarf manuell vom Programmierer korrigiert. Unsere Expertise in Blech sorgt dafür dass jeder Parameter optimal eingestellt wird.

Stanzen bei Euro-Techniek

Bei Euro-Techniek sind Materialeffizienz und Prozesseffizienz feste Messpunkte im Produktionsprozess, keine Variablen, die pro Auftrag neu bestimmt werden.

Wir arbeiten mit automatisierter Verschachtelungssoftware, einem digitalen Restplattenerfassungssystem und materialspezifischen Stanzprogrammen, die auf minimale Toleranzen kalibriert sind. Für jedes neue Projekt analysieren wir die Produktgeometrie, das angegebene Material und die Serifengröße, um den materialeffizientesten Ansatz zu bestimmen.

Neben dem Stanzen bieten wir auch lasern aan als aanvullende bewerkingsmethode voor complexere contouren. Neem Kontakt mit Euro-Techniek aufnehmen für eine technische Beurteilung Ihres Stanzprojekts oder für Informationen über Materialoptionen, die innerhalb Ihrer Spezifikationen verfügbar sind.

Häufig gestellte Fragen