Was ist eine Presse für den Formenbau und wie funktioniert sie? Formen müssen – wie alle Teile, die in der Zerspanung eingesetzt werden – erst gefertigt werden. Die Disziplin, die sich mit der Herstellung von Formen befasst, heißt Werkzeug- und Formenbau, da sie auch die Fertigung von Matrizen umfasst. Welche Werkzeugmaschine kommt für diese Arbeiten zum Einsatz?
Wie werden Formen hergestellt?
Formen sind kleine Teile, die im Alltag für ganz einfache Aufgaben verwendet werden, sogar zur Herstellung von Eiswürfeln. Es gibt auch Formen für Backwaren und natürlich Formen für die Herstellung von Schrauben, Muttern und unzähligen anderen Dingen, die uns im Alltag umgeben. Eine Form ist eine Vorlage, die mit einem Material – in der Regel in flüssigem Zustand – gefüllt und anschließend entfernt wird, um ein bestimmtes Teil zu erhalten.
Wer stellt diese Formen her und wie? Der Bereich der Metallbearbeitung, in dem Formen gefertigt werden, heißt Werkzeug- und Formenbau. Denn hier entstehen nicht nur Formen, sondern auch Matrizen, die für Werkzeugmaschinen unverzichtbar sind. Die Fachkraft für diese Arbeiten ist der Werkzeugmacher, ein Experte auf diesem Gebiet.
Für die Herstellung von Formen kommen verschiedene Verfahren in Frage, darunter das Gießen und das Schmieden – zwei Techniken, die seit vielen Jahrhunderten zu diesem Zweck genutzt werden. Mit dem Aufkommen komplexerer Werkzeugmaschinen und der Vereinfachung der Bearbeitungsprozesse ist es heute jedoch möglich, eine Presse für den Formenbau und weitaus modernere Anlagen wie CNC-Maschinen einzusetzen.
Auch CNC-Maschinen eignen sich hervorragend für den Formenbau, da sie in Serie arbeiten und große Stückzahlen produzieren können.
Was ist eine Presse für den Formenbau?
In der Metallbearbeitung gibt es verschiedene Pressenarten, doch die Presse für den Formenbau ist die hydraulische. Diese Werkzeugmaschine ist mit einem Hydraulikzylinder ausgestattet, das heißt, sie arbeitet mit einem Fluid, das eine Druckkraft erzeugt. In der Fachsprache der Metallbearbeitung nutzen hydraulische Pressen das Äquivalent eines mechanischen Hebels. Vielleicht überrascht es Sie, dass die hydraulische Presse auch als Bramah-Presse bekannt ist: Sie wurde 1795 von dem gleichnamigen Erfinder entwickelt.
Funktionsprinzip der Presse für den Formenbau
Die hydraulische Presse arbeitet nach dem Pascalschen Prinzip. Demnach ist der Druck in einem geschlossenen System konstant. Das liegt daran, dass ein Teil des Systems ein kleiner Kolben ist, der als Pumpe dient und auf eine kleine Fläche wirkt. Der andere Teil des Systems ist ein größerer Kolben, der eine entsprechend große mechanische Kraft erzeugt. Ergänzt wird das System durch eine druckfeste Leitung mit kleinem Durchmesser, die wirkt, wenn sich die Pumpe vom Zylinder trennt.
Einsatzbereiche und Arten der hydraulischen Presse
Die Presse für den Formenbau dient nicht nur zur Herstellung dieser Werkzeuge, sondern auch zum Schmieden, Nieten, Stanzen, Lochen, Tiefziehen und Umformen von Metallen wie Blechen. In der Metallbearbeitung ist die hydraulische Presse sehr nützlich, da sie sehr komplexe Formen erzeugen kann; zudem ist sie recht kostengünstig und benötigt wenig Platz.
Die Presse mit beweglichem Tisch
Hydraulische Pressen mit beweglichem Tisch halten hohen Lasten stand und sind sehr leistungsstark: Sie erzeugen Presskräfte von 25 bis 200 Tonnen. Solche Pressen können mit einem Lastenaufzug oder einem Flaschenzug arbeiten, und der Maschinenkopf lässt sich für die Bearbeitung heben oder senken.
Presse mit beweglichem Rahmen
Bei diesem Pressentyp lässt sich der Kopf an das Werkstück heranfahren. Dank dieser Bewegung kann sich der Kopf auf den Bereich konzentrieren, der bearbeitet werden muss.
Druckluftbetriebene Pressen
Nicht jede Zerspanungswerkstatt verfügt über eine große elektrische Anlage, die den Anforderungen einer Werkzeugmaschine gewachsen ist. Deshalb gibt es hydraulische Pressen, die über einen Druckluftanschluss betrieben werden.
Manuelle Presse für den Formenbau
Manuelle Pressen sind sehr einfach zu bedienen, auch wenn sie Ihnen sehr simpel erscheinen mögen. Sie benötigen keine Energie, und die Bearbeitung erfolgt mit hoher Präzision.
Bauteile der Presse für den Formenbau
Die hydraulische Presse bzw. Presse für den Formenbau besteht im Wesentlichen aus zwei Zylindern, zwei Rohren und zwei Kolben. Manche Hydrauliksysteme verwenden mehrere Zylinder, deren Anzahl von der Arbeitslast abhängt; hat die Presse mehr als zwei Zylinder, sind die meisten klein und einer ist größer. Das Fluid wird über eine Pumpe und einen Hydraulikspeicher zugeführt.
Der Speicher speichert den hydraulischen Druck in Form von Fluid. Das Fluid wird bei Bedarf freigegeben. Die Pumpe fördert das Hydraulikfluid kontinuierlich in den Speicher, damit der Druck konstant bleibt. Außerdem kann eine Presse für den Formenbau mit drei verschiedenen Hydraulikpumpentypen ausgestattet sein:
- Flügelzellenpumpen
- Zahnradpumpen
- Kolbenpumpen
In Hochleistungs-Hydraulikpressen kommen in der Regel Kolbenpumpen zum Einsatz, da Kolben hohe Drücke erzeugen können.