Laserschneiden oder Stanzen? CUPAL-Teile nach Zeichnung — welches Verfahren sich wann lohnt

Braucht Ihre Verbindung kein Standardteil aus dem Lager, sondern ein Kupfer-Aluminium-Teil nach eigener Zeichnung, lautet die erste Frage nicht, welcher Werkstoff — das ist CUPAL-Blech —, sondern mit welchem Verfahren es geschnitten wird. Die Antwort ist selten technisch und meist wirtschaftlich: Sie hängt von der Stückzahl ab, von der Komplexität der Form und davon, wie endgültig die Zeichnung schon ist. Dieser Artikel geht die drei infrage kommenden Verfahren durch, zeigt, was beim Bimetall anders ist als bei einfachem Blech, und was in Ihre Anfrage gehört.

Drei Verfahren, drei Kostenstrukturen

Die drei Verfahren unterscheiden sich nicht in der Qualität, sondern in der Kostenstruktur — was einmalig anfällt und was pro Stück.

• Tafelschere — gerade Schnitte über die Tafel. Für Streifen und Rechtecke der schnellste und günstigste Weg, ohne Werkzeugkosten; Bögen und Bohrungen sind damit nicht möglich.
• Laserschneiden — die Maschine folgt direkt der Kontur der DXF-Datei. Es gibt kein Werkzeug, ein Teil wird also genauso geschnitten wie tausend, und die Zeichnung darf sich zwischen zwei Aufträgen frei ändern. Der Stückpreis liegt über dem Stanzen, weil jede Kontur vollständig abgefahren wird.
• Stanzen (Ausschneiden, Lochen) — ein für genau diese Form gebautes Werkzeug schneidet das Teil samt Bohrungen in einem Hub. Niedrigster Stückpreis und schnellste Fertigung, aber das Werkzeug ist eine Einmalinvestition und kann nur diese eine Geometrie.

Worauf es beim Laserschneiden von Bimetall ankommt

Kupfer reflektiert Laserlicht. Das Licht herkömmlicher CO₂-Laser wirft Kupfer größtenteils zurück; Kupfer und kupferplattierte Werkstoffe brauchen deshalb einen Faserlaser, dessen Wellenlänge Kupfer deutlich besser absorbiert. Das Laserschneiden übernimmt unser Partner.

Die Verbundfläche ist wärmeempfindlich — der Laser erreicht aber nur die Kante. Der Verbund der beiden CUPAL-Schichten verträgt eine Wärmebehandlung von höchstens 260 °C für höchstens 4 Stunden; darüber beginnt die intermetallische Schicht an der Kupfer-Aluminium-Grenze unkontrolliert zu wachsen, was den Verbund schwächt. Diese Grenze gilt für das anhaltende Erwärmen des ganzen Teils. Ein Laser erwärmt dagegen nur einen schmalen Streifen an der Schnittkante, und nur während des Schnitts. In der Schraubverbindung trägt zudem nicht die Kante den Strom, sondern die beiden ebenen Flächen — Kupfer an Kupfer, Aluminium an Aluminium —, und die berührt der Schnitt nicht.

Eines sollten Sie trotzdem vorab angeben: Wenn Sie das Teil nahe an der Schnittkante weiter umformen — biegen, bördeln —, schreiben Sie es in die Anfrage, denn dann zählt auch der Werkstoffzustand entlang der Kante.

Worauf es beim Stanzen ankommt

Ein Kaltverfahren — keine Wärme an der Verbundfläche. CUPAL ist für die Kaltumformung gemacht — stanzbar, biegbar, tiefziehbar, ähnlich wie Kupfer —, das Ausschneiden belastet den Schichtverbund also nicht.

Die Gratseite gehört in die Zeichnung. Beim Stanzen entsteht der Grat immer auf der Austrittsseite. Beim Bimetall ist das nicht gleichgültig: Liegt der Grat auf der Kupferseite, liegt die Kupfer-Kontaktfläche nicht vollflächig plan auf. Vermerken Sie in der Zeichnung, auf welcher Seite ein Grat zulässig ist — oder verlangen Sie Entgraten —, und wir richten das Werkzeug danach aus.

Ein Werkzeug kann genau eine Geometrie. Kann sich die Zeichnung noch ändern — weil das Muster erst eingebaut und erprobt werden muss —, ist ein Stanzwerkzeug verfrüht. Eine verschobene Bohrung bedeutet eine Werkzeugänderung, beim Laser nur eine neue DXF.

Der übliche Weg: gelaserte Muster, gestanzte Serie

Die meisten Sonderteile erreichen die Serie in zwei Schritten:

1. Muster per Laser. Einige wenige oder einige Dutzend Teile, ohne Werkzeugkosten. Sie bauen sie ein, erproben sie und ändern bei Bedarf die Zeichnung — das nächste Muster ist nur eine neue DXF.
2. Serie mit Stanzwerkzeug, sobald die Zeichnung endgültig ist und die Menge sich wiederholt. Ab dann verteilen sich die einmaligen Werkzeugkosten auf jedes Teil.

Wo der Break-even liegt, lässt sich nicht allgemein sagen — er hängt von der Form, der Zahl der Bohrungen und der Seriengröße ab. Deshalb: Fragen Sie beide Verfahren an, Muster und Serie getrennt, bei der Serie mit der erwarteten Wiederholmenge. Im Angebot stehen die beiden Kostenstrukturen dann nebeneinander.

Brauchen Sie gar kein Konturteil, sondern nur einen Streifen in Sonderbreite oder ein Rechteck auf Maß, ist keines von beiden nötig: Das schneiden wir mit der Tafelschere aus CUPAL-Blech oder CUPAL-Band.

Was in Ihre Anfrage gehört

Mit den folgenden Angaben können wir beim ersten Mal einen genauen Preis nennen, ohne Rückfrage:

• Zeichnung — am besten DXF, PDF oder JPG gehen auch. Keine Zeichnung? Nennen Sie die Maße, wir zeichnen sie.
• Dicke — 0,5 / 1,0 / 1,5 oder 2,0 mm.
• Welche Seite Kupfer ist. Bei unsymmetrischen Teilen entscheidend: Das gespiegelte Teil ist ein anderes Teil, weil Kupfer- und Aluminiumseite die Plätze tauschen. Markieren Sie in der Zeichnung, welche Ansicht die Kupferseite zeigt.
• Stückzahl — getrennt für Muster und Serie, dazu die erwartete Wiederholmenge, falls bekannt.
• Toleranz — brauchen Sie engere Toleranzen als die Allgemeintoleranz der Zeichnung, schreiben Sie es; wir bestätigen, ob sie haltbar sind.
• Grat — auf welcher Seite er zulässig ist oder ob entgratet werden soll.
• Werkstoffzeugnis — EN 10204 2.2 standardmäßig, 3.1 auf Anfrage.

Was nicht vom Verfahren abhängt

Gleich, mit welchem Verfahren das Teil entsteht: Der Werkstoff ist derselbe — 70 % Aluminium und 30 % Kupfer, bezogen auf die Schichtdicke, mit demselben Werkstoffzeugnis. Das Schneiden berührt die Zertifizierung des Materials nicht und ändert auch nichts an den Einbauregeln — die stehen in der CUPAL-Einbauanleitung. Die genauen Werkstoffdaten finden Sie im technischen Datenblatt, die Begriffe im CUPAL-Glossar.

Ist es am Ende doch eine runde Scheibe, prüfen Sie zuerst die 11 Lagergrößen auf der Seite CUPAL-Unterlegscheiben — und, falls die Ausschreibung nur „Übergangsscheibe“ sagt, ob die Bimetall- oder die gezahnte Ausführung gemeint ist. Was ab Lager verfügbar ist, lohnt sich nicht als Sonderzuschnitt.

Bestellablauf, Mindestmenge und Tafelpreis des Materials finden Sie auf der Seite Zuschnitt nach Zeichnung.

Sie haben eine Zeichnung? Schicken Sie sie als DXF, PDF oder Foto — wir antworten innerhalb von 24 Stunden mit einem Angebot, Muster und Serie getrennt.