Mindestbiegeradius

Der Biegeradius ist der Radius, der nach dem Biegevorgang an der Innenseite des Biegeteils gemessen wird. Durch das Biegen nimmt die Festigkeit des Werkstoffes ab. Auch die Materialdicke verringert sich an der Biegestelle.

Merke:

  • je größer der Biegeradius, umso geringer die Bruchgefahr und umso geringer die Festigkeitsabnahme
  • je kleiner der Biegeradius, umso geringer die Werkstoffdicke an der Biegestelle des Werkstücks

Der Mindestbiegeradius ist der kleinstmögliche Biegeradius von Material, ohne dass es zum Bruch des Werkstückes kommt.

Fasern beim BiegevorgangWährend des Biegevorganges wird die äußere Faser (blau), also die Außenseite des Kantteils, gestreckt. Die innere Faser (rot), die Innenseite des Kantteils, wird gestaucht. Zwischen der äußeren und der inneren Faser liegt die neutrale Faser, welche im Bild grün markiert wurde. Dieser Bereich wird weder gestreckt noch gestaucht.

Um Qualitätsminderungen durch die Streckungen und Stauchungen auszuschließen, sind Mindestbiegeradien einzuhalten. Unterschreitet man diesen Wert kommt es zur Bildung von Rissen an der Außenseite, Quetschungen an der Innenseite und Veränderung des Querschnitts in der Biegezone. Es besteht also die Gefahr, dass das Werkstück bricht.

Zur Ermittlung des Mindestbiegeradius sind verschiedene Faktoren wichtig, wie:

  • Blechdicke
  • Materialfestigkeit
  • Werkstoff
  • Werkzeuge
  • Biegegeschwindigkeit
  • Maschine
  • Kantverfahren
  • Walzrichtung

Zum Biegen vorbereitete AbkantpresseJeder zu verarbeitende Werkstoff hat außerdem seinen eigenen Umrechnungsfaktor. Beispielsweise ermittelt man den Mindestbiegeradius bei Aluminium, indem man die Blechstärke mit dem Faktor 2 multipliziert. Muss Kupfer gebogen werden, muss ein Faktor von 1,5 angewendet werden. Bei Stahl lautet der Faktor 1. Da entspricht der Mindestbiegeradius dem Maß der jeweiligen Blechdicke.

Da die Dehnbarkeit bei härteren Stählen niedriger ist, als bei weicheren, ist der Mindestbiegeradius bei Werkstoffen mit hoher Festigkeit auch größer als bei weniger festen Stahlsorten.

Um aber den wirklich genauen Mindestbiegeradius zu ermitteln, führt man Probekantungen durch. Die so gewonnenen Werte werden in Tabellen verwaltet, auf die jeder Zugriff haben muss, der mit diesem Arbeitsgang (auch in der Vorbereitungsphase) zu tun hat.

Einfluss der Walzrichtung

Auch ein wichtiger Faktor ist die Walzrichtung. Durch die Streckung des Materials beim Walzen entsteht ein faserartiges Werkstoffgefüge. Die Dehnung der Fasern stellt sich immer in Walzrichtung ein. Erfolgt das Biegen des Bleches längsseits in Walzrichtung kann es zum Aufreißen des Materials kommen. Der Mindestbiegeradius muss demnach größer sein. Daher ist ein Kanten quer zur Walzrichtung die bessere Variante und ermöglicht einen kleineren Mindestbiegeradius.

längs zur Walzrichtung biegenQuer zur Walzrichtung biegen

 

Radien abkanten & Biegeradius

Biegen großer InnenradienWir verfügen über vier Kantbänke, in den Abmessungen 3.500 mm, 6.000 mm 8.000 mm und 16.000 mm. Auf diesen Abkantpressen können wir durch den Einsatz von Radienwerkzeugen hochpräzise Innenradien abkanten. Radienstempel müssen immer dann zum Einsatz kommen, wenn extrem widerstandsfähige Stahlsorten wie beispielsweise HARDOX gebogen werden sollen. Diese Materialien sind zwar sehr hart, neigen aber bei zu kleinen Innenradien zum Einreißen. Mit unseren Radienwerkzeugen sorgen wir dafür, dass Materialien, je nach ihren spezifischen Eigenschaften optimal gebogen werden, ohne ihre Stabilität zu verlieren.

Biegen verschiedener RadienBevor in Blechtafeln ein Radius gekantet werden kann, muss der Mindestbiegeradius bekannt sein. Mindestbiegeradien sind von Materialarten und Blechdicken abhängig. Vordefinierte Radien werden bei vielen Anwendungen benötigt. Egal, ob sie aus optischen oder konstruktiven Gründen erforderlich ist. Mit unseren Radienwerkzeugen stellen wir Innenradien mit einer Genauigkeit von 0,5 mm her. Größere Radien erreichen wir durch Mehrfachkantungen bzw. Segmentkantungen.

Rückfedern

Soll ein Werkstück in einen bestimmten Winkel gekantet werden, so muss es über diesen Winkel hinaus gebogen werden, da das Werkstück nach dem Abkanten leicht zurück federt. Das Rückfedern kann mit modernen CNC-Abkantpressen sehr gut kompensiert werden.

Kritisch wird es nur, wenn ein Blech genau im Mindestbiegeradius gebogen werden soll, da durch das Rückfedern der Mindestbiegeradius unterschritten werden muss. Aus diesem Grund ist der tatsächliche Mindestbiegeradius immer größer als der theoretisch mögliche Radius.