ESU-Mitgliederversammlung/ESU-General Meeting Lübeck 2008

Scharf oder stumpf?
In der gesamten Industrie gibt es unterschiedliche
Meinungen dazu, wie scharf eine Schneidlinie
sein muss. Gibt es tatsächlich eine ideale
Schärfe der Linie? Die Antwort ist ein ganz
klares JEIN.
Vereinfacht kann man die Aufstandsbreite
der Schneide in erster
Näherung mit dem Schneidenradius
gleichsetzen. Dadurch ergibt
sich eine gewisse Aufstandsfläche
je Laufmeter Linie, die eine durch
die Härte des Stahls vorgegebene
Druckspannung aufnehmen kann.
Normalerweise wird die Härte der
Schneide in HV angegeben, diese
kann aber in N/mm 2 umgerechnet
werden.
Unter Berücksichtigung der üblichen
Druckwerte beim Stanzen
und der üblichen Härtewerte
der Linienspitze erhält man Mindestbreiten
der Schneide, die nichts mit einer
scharfen Linie gemeinsam haben.
Aus der Grafik sieht man, dass Radien unter
5µm nur dann Sinn machen, wenn die Härte
der Schneide diesem Druck standhält und die
Stanzkräfte gering bleiben. Ansonsten verformt
sich die Spitze und wird breiter, bis die Aufstandsfläche
groß genug ist, um den Druck
aufnehmen zu können. Natürlich gibt auch die
Gegenstanzplatte in Abhängigkeit ihrer Härte
etwas nach.
Es erfolgt also „automatisches“ Zurichten durch
Überlastung. Was toll klingt hat leider nur einen
Nachteil: die Verformung der Spitze erfolgt meist
nicht sehr symmetrisch, die Schneide verbiegt
sich unförmig, und es kommt schnell zu Staubbildung
und ähnlichen unerwünschten Effekten.
Scharfe Linien haben also nur die Nase vorne,
solange die Linie die notwendige Härte aufweist
75°
54°
45 ESU-MAGAZINE Dezember 2008
Sharp or dull?
In the whole industry, there are different opinions
how sharp a steel rule should be.
Is there really an ideal sharpness of cutting
rules? The answer is a clear YES and NO.
As a simple assumption the width
of the tip of the cutting bevel is
roughly the radius of the cutting
edge. This results in a certain area
per length of the rule. This area can
stand a certain pressure which is
given by the hardness of the steel.
Normally, the hardness is measured
in HV but this value can be
calculated in N/mm 2 as well.
Considering the usual pressure
during die cutting and the usual
hardness values of the bevel, you
receive minimum widths of the
bevel which are far away from what
we can call a sharp bevel.
From the diagram you can see that radii under 5
µm only make sense if the hardness of the cutting
bevel is equal or lower than the punching
forces. Otherwise, the bevel will be deformed
and grow in the width, until the contact area is
large enough to be able to absorb the pressure.
Of course, also the cutting plate is deformed depending
on the hardness.
Therefore, it can be called „automatic” make
ready by overloading. What sounds great, unfortunately,
has only one disadvantage: the deformation
of the tip from the bevel is usually not
very balanced and the bevel bends are bulky
and it quickly comes to dust and other unwanted
effects. That means, sharp cutting rules have a
slight lead over, as long as the tip of the bevel
has the necessary hardness (e.g. cutting rules
with plasma hardened bevel) and the finishing is
done as careful as necessary.