Mikro-Tiefziehen im Folgeverbundstanzen

Wie Folgeverbundwerkzeuge wiederholbare dreidimensionale Mikrobauteile aus Metallfolie ab 0,02 mm Dicke herstellen.

Warum Mikro-Tiefziehen wichtig ist

Mit schrumpfenden Produkten benötigen OEMs miniaturisierte Metallkomponenten, die dieselbe Festigkeit und Wiederholbarkeit wie konventionelle Stanzteile aufweisen. Mikro-Tiefziehen formt kleine dreidimensionale Teile aus Folie und dünnem Band, typischerweise von etwa 0,40 mm bis hinunter zu 0,02 mm Dicke.

Ein Stempel zieht einen flachen Zuschnitt radial in ein Formwerkzeug. Das Material fließt, statt entfernt zu werden, sodass ein gut kontrollierter Prozess eine gleichmäßige Wanddicke erhält und gleichzeitig Näpfe, Hülsen, Gehäuse und andere geschlossene Formen in einer oder mehreren Ziehstufen erzeugt.

Hohe Wiederholbarkeit bei geringem Materialabfall

Mikroziehen kann runde, rechteckige und kundenspezifische Merkmale mit einer Wiederholbarkeit kombinieren, die mit Drehen oder Fräsen kaum zu erreichen ist. Da die Form aus dem Materialfluss entsteht, bleiben Abfall und Bearbeitungsspäne minimal.

Dieses Verfahren eignet sich für Präzisionsserienfertigung, bei der jede Charge mikrometergenaue Maßanforderungen erfüllen muss. Folgeverbundwerkzeuge können Stanzen, Ziehen, Lochen, Bördeln und Schlitzen integrieren und reduzieren so die Handhabung zwischen den Arbeitsgängen.

Werkstoffe und Kaltverfestigung

Stahl, Edelstahl, Messing, Kupfer und Aluminium sind für miniaturisierte Ziehteile geeignet. Korngröße, Anisotropie, Dehnung und Kaltverfestigung des Materials werden mit abnehmenden Bauteilabmessungen immer kritischer.

Für einige Anwendungen entsteht während der Umformung eine nutzbringende Kaltverfestigung, wodurch ein separater Verfestigungsschritt entfällt. Die Werkstoffauswahl muss dennoch gegen Ziehverhältnis, Kantenradius, Oberflächenanforderungen und Einsatzumgebung validiert werden.

Technische Herausforderungen im Miniaturmaßstab

Eine präzise Bandpositionierung und der Bandtransport werden schwieriger, wenn der Zuschnitt extrem klein ist. Pressengenauigkeit, Werkzeugausrichtung, Schmierung und Messfähigkeit müssen als ein integriertes System behandelt werden. Konventionelle Werkzeugregeln können nicht einfach skaliert werden, ohne Größeneffekte im Material zu berücksichtigen.

Eine kombinierte Stanz- und Ziehfolge kann das Material im selben Pressenhub vorbereiten und formen. Dies verbessert die Registrierung und unterstützt eine stabile Ausbringung komplexer Mikrobauteile.

Typische Mikro-Tiefziehteile

• Gehäuse für Sensoren und Magnetspulen
• Nadelführungshülsen und Kanülen
• Miniaturfilter und Ölfilterhülsen
• Kappen, Nieten und kleine Kartuschen
• Rückwärts gezogene Miniaturkomponenten