Mikrostanzen

Was ist Mikrostanzen?

Mikrostanzen, auch bekannt als Präzisionsstanzen oder Mikroformen, bezieht sich auf die Herstellung von Miniaturteilen mit mikroskopischen Merkmalen. Mikrostanzen ähnelt dem Metallstanzen, jedoch mit verkleinerten Operationen, die als Mikro-Ausstanzen, Mikro-Biegen und Mikro-Ziehen (auch bekannt als Mikro-Strecken) bezeichnet werden. Zudem unterteilt sich die Technik in Feinstanzen, progressive Matrizen und Formmatrizen.

 

  • Feinstanzen:eine Stanztechnik, die das Ausstanzen genau ausführt, um sekundäre Prozesse durch Bildung eines glatten Schnitts zu entfernen.
  • Progressive Matrize/Verbundmatrize:alle Operationen sind auf einer einzigen Matrize vereint, günstiger im Vergleich zu Einzeloperationen und verbessern die Konsistenz der Ausbeute.
  • Zwei Arten von Formmatrizen:eine für das Biegen und die andere für das Ziehen. Beide können mit der progressiven Matrize kombiniert werden.

 

Unterschiede zwischen Mikrostanzen und typischem Metallstanzen

Mikrostanzen stellt präzisere und winzigere Teile her als das Metallstanzen. Die Anforderungen an Präzision und Toleranz sind ebenfalls höher, mit einer Toleranz von bis zu 0,1 mm, und das Material-Werkstück ist extrem dünn. Die Produktionskapazitäten von Layana sind unten aufgeführt:

  • Teilabmessung: kleiner als 10 mm
  • Merkmalgröße: reicht von wenigen Mikrometern bis zu mehreren hundert μm
  • Genauigkeit±1〜10μm

Metallstanzen ist eine Metallumformungsmethode, bei der mechanische Pressen und Stanzwerkzeuge verwendet werden, um flache Metallbleche durch Ausstanzen und andere Formprozesse in spezifische Abmessungen, Formen und Funktionen umzuwandeln. Die Herstellbarkeit pro Teil, einschließlich des Abmessungsbereichs, der möglichen Präzision und der erlaubten Merkmale variiert je nach Komplexität des Designs.

 

 

Was sind die Prozesse des Mikrostanzens?

Der erste Schritt beim Mikrostanzen ist die Konstruktion und Herstellung der Stanzmatrize selbst. Anschließend werden verschiedene Operationen wie Ausstanzen, Biegen, Ziehen, Formen usw. entsprechend den Präzisionsanforderungen des Bauteils durchgeführt.

 

  • Ausstanzen: Ein Schneidprozess, bei dem das Metallblech in einem Pressvorgang abgeschnitten wird.
  • Biegen: Ein Herstellungsprozess, der eine V-Form, U-Form, Z-Form usw. erzeugt.
  • Ziehen: Auch bekannt als Strecken, ist ein Prozess, bei dem ein Metallblech in eine dreidimensionale Form gebracht wird.

 

Vor- und Nachteile des Mikrostanzens

Die Vorteile eines automatisierten Mikrostanzensystems liegen in der Massenproduktion, der Durchführung komplexer Operationen und der Fähigkeit zur Druckformung, was die Arbeitskosten, Metallabfälle und den Bedarf an sekundären Endbearbeitungsprozessen reduziert. Der Herstellungsprozess erhält das Miniaturteil intakt und eliminiert die Notwendigkeit einer Reinigung. Die flache, unversehrte Oberfläche eignet sich besonders gut für die Galvanisierung und Beschichtung zur Erhöhung der Haltbarkeit der Teile.

Allerdings ist das Mikrostanzen aufgrund der Matrizenkosten und Kosten für die Versuchsproduktion nicht für geringe Produktionsmengen geeignet, was den Stückpreis erheblich erhöht und wirtschaftlich unpraktisch macht.

 

 

Wartungsempfehlungen für Mikrostanzen

Die Mikrostanzen-Technologie ist ein automatisiertes System zur Massenproduktion mit hoher Präzision. Um diese Produktivität und Präzisionsausbeute aufrechtzuerhalten, ist eine regelmäßige Wartung der Ausrüstung (z.B. Matrize, Form, Presse usw.) unerlässlich. Auch nachdem die Matrize aus der Presse entnommen wurde, müssen regelmäßig Inspektionen an allen Geräten durchgeführt werden, um Konsistenz, Genauigkeit und qualitativ hochwertige Produktion zu gewährleisten.

 

 

Mikrostanzen-Kapazitäten von Layana

Mit einem professionellen F&E-Team, das über Jahrzehnte an Erfahrung und Fachwissen im Bereich Mikrostanzen verfügt, besitzt Layana die Fähigkeit, verschiedene komplexe Mikrobauteile mit Abmessungen kleiner als 10 mm und einer Genauigkeit von ±0,03 mm herzustellen.
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Anwendungen des Mikrostanzens

Die Mikrostanzen-Technologie wird in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, darunter Halbleiter-, Elektronik- und Informationsprodukte (z.B. Leadframe), Biotechnologie, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt usw. Moderne Branchen setzen zunehmend auf kompaktere und präzisere Teile.

  • Luft- und Raumfahrt
  • Automobil
  • Elektronik
  • Medizin
  • Optik
  • Leistungselektronik
  • Andere Bereiche

 

Materialien

Materialien wie Aluminium, Messing, Bronze, kaltgewalzter Stahl, Kupfer, Edelstahl, Titan usw. sind gängige metallische Materialien, die bei der Mikroprägung verwendet werden. Die Auswahl des geeigneten Materials gemäß den Anforderungen des Teils ist entscheidend, um seine Funktionalität zu gewährleisten. Zum Beispiel bietet Kupfer hohe Duktilität und Verformbarkeit, während Aluminium oder Edelstahl eine gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen.

 

MaterialProzess
Aluminium Mikrostanzen
Beryllium Mikroformen
Messing Mikrobiegen
Bronze Mikrotiefziehen
kaltgewalzter Stahl  
Kupfer  
Edelstahl  
Titan  

 

 

Fazit

Mit dem Fortschritt der Technologie sind Portabilität und geringeres Gewicht zu einem Trend bei der Gestaltung von Konsumelektronik geworden. Tragbare Geräte wie Smartphones, Tablets und Speicherlaufwerke erfordern große Mengen an Mikroteilen. Mikrostanzen kann durch die Verwendung von Mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) erreicht werden, jedoch können die Herstellungskosten dieser komplexen Maschinen die wachsenden Anforderungen des aktuellen Marktes nicht erfüllen. Daher rückt die Mikrostanzen-Technologie immer mehr in den Fokus der Entwicklung, da der Größeneffekt allmählich den Unterschied zwischen Mikrostanzen und herkömmlichem Stanzen verdeutlicht.

 

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