Metall kanten & Metall biegen – Verfahren, Unterschiede und Einsatzbereiche

In modernen Fertigungsketten verwandeln Biegeverfahren flache Metalltafeln in komplexe Bauteile. Metall kanten und Metall biegen gehören zu den wichtigsten Umformprozessen, wenn Baugruppen passgenau, wirtschaftlich und mit reproduzierbarer Qualität entstehen sollen. Doch obwohl die Begriffe häufig synonym verwendet werden, stehen dahinter unterschiedliche Maschinenkonzepte, Bewegungsabläufe und Einsatzgebiete. Wer für ein Projekt die passende Methode auswählen möchte, muss Faktoren wie Material, Blechdicke, Geometrie, Fertigungsmenge und Oberflächenanforderungen berücksichtigen. Dieser Beitrag gibt einen umfassenden Überblick über die Verfahren des Kantens und Biegens, erklärt die physikalischen Grundlagen und zeigt, wie sich diese Prozesse in die Gesamtkette vom Laserschneiden über das Schweißen bis zur Oberflächenveredelung integrieren lassen. Am Ende haben Sie einen Werkzeugkasten an Kriterien zur Hand, mit dem Sie Angebote einholen, Konstruktionen optimieren und die Qualität absichern können.

Grundlagen der Umformung

Bevor die einzelnen Methoden betrachtet werden, lohnt ein Blick auf die physikalischen Grundlagen der Kaltumformung. Beim Biegen entstehen im Material Zug- und Druckspannungen. Auf der Außenseite der Biegung befindet sich die Zugzone, auf der Innenseite die Druckzone. Dazwischen liegt eine Neutralfaser, entlang derer die Länge unverändert bleibt. Abhängig von Material, Wanddicke und Biegeradius verlagert sich diese Neutralfaser – der sogenannte K‑Faktor beschreibt ihre Lage als Verhältnis von Materialdicke zu neutraler Schicht. Für Konstrukteure ist der K‑Faktor relevant, wenn die Biegezugabe (bend allowance) und der Biegeabzug (bend deduction) für die Abwicklung berechnet werden. Im Gegensatz zum Warmumformen findet beim Kanten und Biegen in der Regel keine Rekristallisation statt; das Metall wird durch Kaltverformung geringfügig fester. Ob das Bauteil seine Form behält oder zurückfedert, hängt von der Streckgrenze und Elastizitätsgrenze des Werkstoffs ab.

Kanten vs. Biegen – Definitionen

Der Begriff Kanten beschreibt die gezielte plastische Verformung entlang einer geraden Linie, wodurch ein definierter Winkel entsteht. Das klassische Werkzeug ist die Abkantpresse mit Stempel und Matrize, doch auch Schwenkbiegemaschinen oder manuelle Kantbänke kommen zum Einsatz. Durch das Abkanten entstehen L‑Profile, U‑Profile oder komplizierte Geometrien mit mehreren Winkeln. Typische Winkel liegen bei 90 °, 135 ° oder 180 °, doch CNC‑Maschinen können beliebige Werte fahren. Der Prozess findet üblicherweise in einem einzigen Hub statt. Beim Metall biegen im engeren Sinne wird das Werkstück zu einer Krümmung verformt, zum Beispiel zu einem Zylinder oder Ring. Blech wird durch mehrere Walzen geführt, die eine kontinuierliche Rundung erzeugen, während Profilbiegemaschinen Strangpressprofile dreidimensional verformen. Zusätzlich werden offene Biegeprozesse wie Rundbiegen oder Profilbiegen oft dem Biegen zugerechnet, obwohl sie sich technisch vom Abkanten unterscheiden.

Die wichtigste Unterscheidung betrifft die Geometrie und die Bearbeitungsrichtung: Beim Kanten entsteht ein scharfer Übergang, beim Biegen eine weiche Rundung oder ein geschwungener Verlauf. Aus diesem Grund wird das Wort Abkanten im Fachjargon häufig für das Erzeugen von Kantungen genutzt, während Biegen eine Sammelbezeichnung für unterschiedliche Biege- und Walzverfahren darstellt.

Verfahren zum Metallkanten

Verschiedene Biegeverfahren stehen zur Wahl, um Bleche oder Profile entlang einer geraden Linie zu formen. Die Auswahl richtet sich nach Materialstärke, Geometrie, Stückzahl und Anforderungen an Oberflächenqualität. Im Folgenden werden die wichtigsten Methoden vorgestellt.

Gesenkbiegen (Freies Biegen und Bodenpressen)

Beim Gesenkbiegen – im deutschsprachigen Raum auch als Freies Abkanten oder Gesenkbiegen bekannt – wird das Blech zwischen einer V‑förmigen Matrize und einem Stempel eingelegt. Der Stempel senkt sich ab und drückt das Blech in die Matrizenöffnung. Je tiefer der Stempel eindringt, desto kleiner wird der entstehende Winkel. Das freie Biegen nutzt relativ große V‑Öffnungen (typischerweise 8 × Materialdicke) und erzeugt einen Innenradius, der etwa ein Sechstel der V‑Breite beträgt. Dieser Radius ist größer als der Stempelradius, weshalb sich das Blech nach dem Entlasten leicht zurückfedert; die Abkantpresse muss den Winkel entsprechend überbiegen. Der Vorteil liegt in der Flexibilität: Mit einem Werkzeugsatz lassen sich verschiedene Winkel fertigen, und die Kräfte sind vergleichsweise niedrig. Allerdings variieren Radius und Federung je nach Material – Stahl lässt sich mit einem Radius ≈ 1 × Blechdicke formen, Edelstahl benötigt eher 1,5 × Dicke und Aluminium oft 2 × Dicke oder mehr.

Beim Bodenpressen (auch Bottoming) wird das Blech mit hoher Kraft vollständig in die Matrize gedrückt. Die V‑Öffnung beträgt typischerweise das 6‑fache der Materialdicke, der Innenradius entspricht annähernd dem Stempelradius. Durch die große Umformkraft wird die Federung reduziert und der Winkel stabiler. Dieses Verfahren eignet sich für Serienfertigung mit engen Toleranzen, erhöht jedoch den Werkzeugverschleiß und benötigt höhere Presskraft. Ein Sonderfall ist das Prägen (Coining), bei dem das Blech komplett in die Matrize hineingedrückt wird und der Stempel eine definierte Radiuskontur prägt. Hier ist die V‑Öffnung klein (etwa 5 × Dicke), und die Federung ist minimal. Coining erfordert die höchsten Kräfte, wird aber bei kleinen Flanschen oder sehr engen Radien eingesetzt.

Vorteile des Gesenkbiegens:

• Hohe Präzision: Pressen mit Kraftregelung erreichen Winkelgenauigkeiten im Bereich von ± 0,5 °.
• Vielseitigkeit: Mit einem universellen Werkzeugsatz lassen sich unterschiedliche Biegewinkel und Radien realisieren.
• Kombination mit CNC: Moderne Pressen verfügen über Winkelmesssysteme, automatische Bombierungen und Werkzeugwechsler, die Rüstzeiten minimieren.

Einschränkungen:

• Druckstellen: Der Kontakt zwischen Blech und Stempel/Matrize hinterlässt Anpressspuren – für sichtbare Flächen oder beschichtete Bleche müssen Schutzfolien oder weiche Einsätze verwendet werden.
• Rüstaufwand: Werkzeugwechsel dauern länger als bei Schwenkbiegemaschinen, insbesondere bei kleinen Serien und wechselnden Geometrien.
• Kraftbedarf: Dicke oder hochfeste Bleche erfordern hohe Presskräfte und leistungsfähige Maschinen. Als Faustregel gilt: für Stahl sind pro Millimeter Blechdicke etwa 10 t Pro Meter Biegelänge notwendig; Edelstahl benötigt ca. 1,7‑fach mehr, Aluminium etwa die Hälfte.

Schwenkbiegen (Folding)

Beim Schwenkbiegen – auch Schwenkbiegemaschine oder folding – wird das Werkstück auf einer Unterlage fixiert, und eine schwenkbare Biegewange führt den Biegeradius aus. Im Unterschied zur Abkantpresse gleiten keine Werkzeuge über die Blechoberfläche; stattdessen rotiert die Biegewange um eine Achse und formt den Winkel durch Hebelwirkung. Der Biegeprozess ist besonders schonend für empfindliche oder beschichtete Oberflächen, da es keine Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück gibt. Die Bediener müssen das Blech nicht hochheben oder halten – die Maschine stützt das Teil vollständig. Diese Eigenschaften machen das Schwenkbiegen ideal für große oder vorlackierte Tafeln, dünne Materialien und komplexe 3D‑Geometrien mit mehreren aufeinanderfolgenden Biegungen.

Vorteile des Schwenkbiegens:

• Oberflächenschonend: Keine Druck- oder Reibstellen; daher geeignet für pulverbeschichtete oder eloxierte Bleche.
• Einfache Handhabung: Die Blechteile liegen auf dem Tisch und müssen nicht gehalten werden. Eine Person kann großformatige Teile biegen, die auf einer Abkantpresse mehrere Bediener erfordern würden.
• Schneller Wechsel: Moderne Schwenkbiegemaschinen verfügen über automatische Werkzeugwechsler und können verschiedene Winkel ohne Rüsten fertigen.
• Komplexe Konturen: Durch Up‑Down‑Technik lassen sich positive und negative Winkel ohne Umspannen realisieren – ideal für Gehäuse oder Rahmen mit umlaufenden Kanten.

Nachteile:

• Begrenzte Materialstärke: Die maximal biegbaren Dicken liegen in der Regel bei 3–4 mm. Für dickere Bleche steigt der Maschinenaufwand stark an.
• Größere Radien: Enge Innenradien lassen sich schwieriger realisieren, da der Radius durch die Geometrie der Biegewange begrenzt ist.
• Investitionskosten: Schwenkbiegemaschinen sind teurer als Pressen gleicher Kapazität, bieten dafür jedoch höhere Produktivität und geringere Personalkosten in der Serie.

Rollbiegen (Rundbiegen)

Für Bauteile mit kontinuierlichen Rundungen kommen Rollbiege‑ oder Rundbiegemaschinen zum Einsatz. Beim Rollbiegen wird das Werkstück zwischen drei oder vier Walzen geführt, die sich so einstellen lassen, dass sie das Blech in eine kreisförmige oder konische Form bringen. Die Biegung entsteht progressiv, indem das Blech mehrmals durch die Walzen läuft und der Walzendruck schrittweise erhöht wird. Drei‑Walzen‑Rundbieger sind universell einsetzbar und benötigen ein manuelles Vorbiegen, während vier‑Walzen‑Maschinen einseitig gegenbiegen und automatisiert rollen. Rollbieger werden typischerweise für Behälter, Rohrsegmente, Blechmantelungen oder Bögen eingesetzt.

Eigenschaften und Hinweise:

• Große Radien: Rollbiegen eignet sich für Radien ab etwa 20–50 mm; je dicker das Material, desto größer der Mindestrollradius. Beispielsweise können 6 mm dicke Stahlbleche auf modernen Anlagen zu Durchmessern ab etwa 220 mm bis 3500 mm gewalzt werden.
• Wandstärke und Länge: Die Maschinenkapazität bestimmt die maximal biegbaren Dicken und Längen. Drei‑Walzen‑Maschinen eignen sich bis ca. 10 mm Dicke, vier‑Walzen‑Maschinen können bis zu 12–15 mm Dicke erreichen, bei Sonderanlagen auch mehr. Längen bis 3000 mm sind üblich.
• Mehrfachdurchlauf: Um enge Radien zu erreichen, wird der Walzendruck in mehreren Durchgängen erhöht. Die Biegewalzen hinterlassen keine scharfen Kanten, deshalb müssen Bauteile oft angefast oder entgratet werden, bevor sie geschweißt oder beschichtet werden.
• Profilschonend: Durch den kontinuierlichen Prozess entstehen weniger Kerbspannungen als bei einem scharfen Abkanten. Das Rollbiegen eignet sich daher für Behälter, Rohre oder dekorative Elemente mit gleichmäßigen Rundungen.

Profilbiegen und Sonderverfahren

Beim Profilbiegen werden Strangpressprofile wie Aluminium‑, Stahl‑ oder Edelstahlelemente um komplexe Achsen gebogen. Spezialisierte Maschinen arbeiten mit rollenden oder ziehenden Werkzeugen (z. B. Drei‑Rollen‑Profilbieger, Rotationszugbieger, Streckbieger). Aluminiumserien 3xxx, 5xxx und 6xxx lassen sich gut biegen; hochfeste Serien 2xxx und 7xxx benötigen größere Radien und sorgfältige Wärmeführung. Profilbiegemaschinen erzeugen gekrümmte Fensterrahmen, Schienen, Bögen für Fassaden oder Dachkonstruktionen. Häufig werden die Profile vor dem Biegen durch Walzen, Torsionsausgleich und unterstützende Rollen geführt, um ein Verkanten zu vermeiden.

Auswahlkriterien: Wann welches Verfahren?

Die Wahl zwischen Kanten, Biegen und Rollen hängt von mehreren Kriterien ab. Eine Entscheidungsmatrix hilft, die geeignetste Methode anhand von Materialeigenschaften, Geometrie und Produktionsanforderungen zu bestimmen.

Materialstärke und Festigkeit

• Dünne Bleche (< 3 mm): Schwenkbiegen ist ideal für dünne oder vorlackierte Bleche, da die Oberfläche geschont und das Werkstück komplett unterstützt wird. Gesenkbiegen ist ebenfalls möglich, aber Rüstzeiten und Werkzeugspuren machen es weniger attraktiv für kleine Serien.
• Mittelstarke Bleche (3–6 mm): Gesenkbiegen bietet hier die beste Kombination aus Präzision und Wirtschaftlichkeit. Rollbiegen kommt zum Einsatz, wenn große Radien gefragt sind; Schwenkbiegemaschinen können einfache Geometrien bis etwa 4 mm verarbeiten.
• Dicke Bleche (> 6 mm): Abkantpressen mit hohen Presskräften dominieren in diesem Bereich. Rollbiegen wird eingesetzt, wenn die Bauteile zylinderförmig sind oder große Durchmesser erfordern. Schwenkbiegen ist wirtschaftlich kaum noch möglich.

Geometrie und Komplexität

• Einfacher Winkel: Für klassische Winkel (L‑Profile, U‑Profile) ist das Gesenkbiegen die erste Wahl. Die Werkzeugkosten sind moderat und der Prozess lässt sich automatisieren.
• Mehrfachbiegungen und geschlossene Profile: Schwenkbieger punkten durch die Möglichkeit, positive und negative Winkel in einem Durchlauf zu formen, ohne das Bauteil zu wenden. Bei Gehäusen oder komplexen Klappkanten sparen sie Zeit und verbessern die Oberflächengüte.
• Rundungen und Bögen: Für konische, zylindrische oder spiralige Formen ist das Rollbiegen notwendig. Profilbiegen kommt für Strangpressprofile und Rohre zum Einsatz.

Oberflächenanforderungen und Beschichtung

• Vorbeschichtete oder empfindliche Oberflächen: Schwenkbiegen verursacht kaum Kontaktspuren; auf Abkantpressen müssen Schutzfolien oder Gummieinsätze verwendet werden.
• Bauteile mit späterer Pulverbeschichtung: Hier sind entgratete Kanten und ausreichende Radien entscheidend, da der Pulverfilm an scharfen Ecken ausdünnt. Rollbiegeteile benötigen häufig zusätzliche Kantenbearbeitung vor der Beschichtung.

Stückzahl und Losgröße

• Einzelstücke und Prototypen: Aufgrund der geringen Rüstzeiten und Flexibilität eignen sich Schwenkbieger und manuelle Kantbänke. Rollbiegen wird eher bei Serienteilen genutzt, da das Einstellen der Walzen Zeit kostet.
• Kleinserien und variantenreiche Aufträge: Abkantpressen mit Schnellwechselsystemen oder hybride Up‑Down‑Folder sind vorteilhaft. Die Kombination aus automatischem Werkzeugwechsel und digitaler Simulation verkürzt die Produktionszeit.
• Großserien: Automatisierte Pressen mit Robotern oder Transferanlagen erreichen hohe Ausbringungsmengen. Schwenkbiegemaschinen können im Takt Teile stapeln; Rollbiegeanlagen sind für kontinuierliche Serien von Behältern oder Profilen ausgelegt.

Wirtschaftliche und ergonomische Aspekte

• Anschaffungskosten vs. Betriebskosten: Schwenkbieger sind in der Anschaffung teurer als Pressen gleicher Kapazität, sparen jedoch langfristig Personalkosten, da nur ein Bediener benötigt wird. Pressen haben niedrigere Investitionen, erfordern aber meist mehrere Bediener und längere Rüstzeiten.
• Platzbedarf und Energie: Faltmaschinen benötigen weniger Stellfläche und verbrauchen weniger Energie pro Teil, da sie das Blech nicht zum Bediener hin bewegen. Pressen haben eine große Aufstellfläche und müssen aufgrund der hohen Presskräfte mit Hydraulik oder Servoantrieben ausgelegt sein.
• Sicherheitsaspekte: Schwenkbiegemaschinen schützen den Bediener besser, da sich das Blech auf dem Tisch bewegt. Pressen müssen mit Lichtschranken, Schutzgittern und prozessüberwachenden Systemen ausgerüstet sein.

Materialeinflüsse und Biegeradien

Die Verformbarkeit von Metallen hängt von ihrer Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität ab. Für Konstrukteure und Einkäufer ist es wichtig zu wissen, welche minimalen Biegeradien ohne Risse realisierbar sind. Die folgenden Werte stellen praxisnahe Richtgrößen dar und variieren je nach Legierung, Härte und Walzrichtung:

• Stahl (Baustähle, unlegiert): Der minimale Innenradius beträgt in der Regel etwa 1 × Materialdicke. Hochfeste Stähle benötigen eher 1,5 × Dicke. Bei Luftbiegen mit großen V‑Öffnungen kann der Radius etwas größer werden.
• Edelstahl (V2A/V4A): Aufgrund höherer Streckgrenzen sollten Sie mit 1–2 × Dicke kalkulieren. Bei Austeniten ist der Radius größer als bei ferritischen Qualitäten. Eine Schwenkbiegemaschine kann die Oberfläche schonen, aber die Radiusbegrenzung bleibt bestehen.
• Aluminium: Weiche Legierungen (Serie 1xxx, 3xxx oder 5xxx) lassen sich mit einem Radius ab 2 × Dicke biegen. Hochfeste Legierungen (6xxx, 7xxx) benötigen teils 3–5 × Dicke, um Risse zu vermeiden. Bei sehr geringen Radien besteht die Gefahr von Rissbildung und Oberflächenbeschädigung.
• Kupfer: Kupfer und Messing sind sehr duktil und lassen sich mit relativ kleinen Radien (1–1,5 × Dicke) biegen, neigen aber zu Kratzern; Schutzfolien oder spezielle Werkzeuge sind erforderlich.

Der Biegeradius beeinflusst die benötigte Werkzeugkraft und die Rückfederung. Ein größerer Radius reduziert die Gefahr von Rissen, erhöht aber die Biegezugabe und ändert die Bauteilgeometrie. Bedenken Sie auch die Walzrichtung des Blechs: Wird quer zur Walzrichtung gebogen, ist die Rissgefahr geringer und kleinere Radien sind möglich. Biegeversuche und Musterserien helfen, die optimalen Parameter für ein konkretes Projekt zu ermitteln.

Konstruktionstipps und Toleranzen

Schon in der Konstruktionsphase lassen sich spätere Probleme beim Kanten und Biegen vermeiden. Folgende Tipps unterstützen Sie bei der Auslegung:

Biegezugabe und Abwicklung berechnen

Die Länge des abgewickelten Blechs ist kürzer als die Summe der Endmaße, weil das Material im Biegebereich gestaucht und gestreckt wird. Um den Rohling korrekt zu dimensionieren, werden Biegezugabe (BA) und Biegeabzug (BD) verwendet. Eine gängige Formel lautet:

BA=α×(Ri+K×t)BA = \alpha \times \left(R_i + K \times t\right)BA=α×(Ri​+K×t)

Dabei ist α\alphaα der Biegewinkel in Radiant, RiR_iRi​ der Innenradius, ttt die Materialstärke und KKK der K‑Faktor (0,3–0,5 je nach Material und Verfahren). Die Biegezugabe wird addiert, wenn die Abwicklungslänge berechnet wird; der Biegeabzug wird subtrahiert, wenn man die Summe der Schenkellängen kennt. In der Praxis bieten viele CAD‑Systeme Tabellen mit Erfahrungswerten oder integrierte Biegetabellen, dennoch sollten Sie den K‑Faktor anhand von Testbiegungen verifizieren.

Mindestflanschlängen und Feature‑Abstände

Die Flanschlänge muss ausreichend groß sein, damit der Stempel das Blech sicher führen kann. Eine Daumenregel lautet: Mindestflansch ≥ V‑Breite/2 + 3 mm. Bei Schwenkbiegern ist der Flansch durch die Klemmbacken begrenzt; sehr kurze Schenkel unter 5 mm lassen sich oft nur mit speziellen Werkzeugen fertigen.

Positionieren Sie Bohrungen, Schlitze oder Gewindebuchsen nicht zu nahe an der Biegelinie. Typische Mindestabstände betragen:

• Runde Löcher: Abstand ≥ 2,5 × Blechdicke + Radius.
• Schlitze: Abstand ≥ 4 × Blechdicke.
• Durchzüge und extrudierte Gewinde: Abstand ≥ 3 × Blechdicke.
• Ausbrüche oder Rechtecklöcher: Abstand ≥ 1,5 × Blechdicke.

Diese Abstände verhindern Risse und Verformungen an den Kanten, weil sich das Material beim Biegen verteilt. Für Rollbiegeteile sollten Sie längere Überstände einplanen, die nach dem Walzen abgeschnitten werden können.

Toleranzen beim Kanten und Biegen

Die Genauigkeit hängt von Maschine, Werkzeug, Material und Operator ab. Typische Winkeltoleranzen liegen im Bereich von ± 1 ° beim freien Biegen und ± 0,5 ° beim Prägen. Längentoleranzen können ± 0,2–0,5 mm betragen. Für hochpräzise Bauteile muss die Verformung durch Federung, Walzrichtung und Materialcharge berücksichtigt werden. Wenn Sie sehr enge Toleranzen benötigen, sollten Sie dies bei der Anfrage angeben, damit der Hersteller geeignete Werkzeuge und Messsysteme einsetzt.

Qualitätsrisiken und Fehlerquellen

Wie bei jedem Umformprozess gibt es typische Fehlerbilder, die durch sorgfältige Planung vermieden werden können:

• Risse und Sprünge: Zu kleiner Innenradius, falsche Walzrichtung oder unzureichend duktiles Material führen zu Rissbildung an der Biegekante. Abhilfe: größere Radien, Biegen quer zur Walzrichtung, Verwendung geeigneter Legierungen.
• Rückfederung (Springback): Nach dem Entlasten öffnet sich der Winkel um wenige Grad. Je höher die Festigkeit, desto stärker der Effekt. Durch Überbiegen, Bodenpressen oder spezielle Rückfederungskompensation in der Steuerung wird der Sollwinkel erreicht.
• Oberflächenbeschädigung: Kratzer, Druckstellen oder Kantenbrüche entstehen durch ungeschützte Werkzeuge. Schutzfolien, Soft‑Tools oder Schwenkbiegemaschinen verhindern diese Defekte.
• Maßabweichungen: Ungenaue Abwicklung, variierende Materialdicken oder Werkzeugverschleiß führen zu Längen- und Winkelfehlern. Kontrollieren Sie regelmäßig die Werkzeuge, passen Sie den K‑Faktor an und verwenden Sie Messsysteme.
• Kantenflucht bei Pulverbeschichtung: Zu kleine Radien oder scharfe Kanten führen zu dünnen Beschichtungsschichten und unzureichendem Korrosionsschutz. Rundungen und leichte Anfasungen verbessern die Beschichtungshaftung.

Integration in den Fertigungsprozess

Biegeteile sind selten alleinstehend – sie entstehen meist nach dem Laserschneiden und werden danach entgratet, geschliffen, geschweißt, beschichtet oder montiert. Eine integrierte Prozesskette minimiert Fehler und Durchlaufzeiten:

• Vorausplanung im CAD: Durch Biegeabwicklungen, Simulation und Kollisionsprüfungen lassen sich Materialbedarf und Werkzeugwechsel reduzieren. Stücklisten und Zeichnungen sollten Biegeradien und Toleranzen klar definieren.
• Laserschneiden mit Biegedaten: Moderne Schneidsoftware fügt Biegekerben oder Stanzungen für Positionierhilfen ein. Eine genaue Abmessung der Biegelinie erleichtert das Zentrieren auf der Abkantpresse.
• Entgraten und Kanten verrunden: Vor dem Biegen sollten scharfe Kanten entfernt werden, um Beschichtungsfehler zu vermeiden. Verrundungen erhöhen die Lebensdauer des Bauteils und verbessern die Haptik.
• Schweißen und Montage: Nach dem Kanten werden Bauteile häufig gefügt. Durch gleichmäßige Biegegeometrien erleichtert sich das Aufspannen und Ausrichten beim Schweißen.
• Oberflächenveredelung: Pulverbeschichtung, Nasslack oder Elektropolitur erfordern definierte Radien und saubere Oberflächen. Eine enge Abstimmung zwischen Konstruktion, Biegeabteilung und Beschichter gewährleistet korrosionsbeständige und ästhetische Bauteile.

Checklisten für Anfrage und Konstruktion

Damit Ihre Anfrage schnell und präzise bearbeitet werden kann, sollten Sie relevante Informationen bereitstellen. Die nachfolgende Checkliste unterstützt Einkäufer und Konstrukteure bei der Spezifikation:

1. Zeichnungen und 3D‑Modelle: Stellen Sie CAD‑Dateien (STEP, DXF, PDF) mit klar eingezeichneten Biegelinien, Radien und Maßketten zur Verfügung. Notieren Sie den Biegewinkel, den Innenradius und die Walzrichtung.
2. Materialangaben: Legierung (z. B. S235, 1.4301, AlMg3), Dicke, Oberflächenzustand (roh, beizt, beschichtet). Geben Sie an, ob eine Oberflächenschutzfolie vorhanden ist.
3. Toleranzen: Legen Sie Winkeltoleranzen, Längen‑/Positions‑toleranzen und Radienfestlegungen fest. Nutzen Sie ISO 2768 oder individuelle Vorgaben.
4. Stückzahl und Liefertermin: Definieren Sie die Anzahl der Teile, Chargen und den gewünschten Liefertermin. Größere Serien erfordern andere Werkzeugstrategien als Einzelteile.
5. Weiterverarbeitung: Planen Sie Schweißverbindungen, Gewinde, Montagebohrungen und Beschichtung im Voraus. Diese Informationen beeinflussen die Werkzeugwahl und Biegeradien.
6. Besondere Anforderungen: Angeben, ob die Teile automatisiert gestapelt werden sollen, ob Pulverbeschichtung oder Schleifen vorgesehen ist und welche Verpackung erforderlich ist.

Beispiele und Anwendungen

Maschinenbau: Träger, Halterungen, Schalttafeln und Verkleidungsteile werden auf Abkantpressen gefertigt. Für große Verkleidungen mit langen, durchlaufenden Falzen eignet sich Schwenkbiegen, da die Oberflächen unbeschädigt bleiben. Antriebsgehäuse oder Tanks mit runden Mantelflächen werden rollgebogen und anschließend geschweißt.

Gebäude‑ und Fassadenbau: Aluminium‑Verbundplatten und Rainscreen‑Kassetten werden auf Schwenkbiegemaschinen in präzise Kastenprofile umgeformt. Rollläden, Dachrinnen oder Attikaverkleidungen profitieren von exakten Kantungen ohne Druckstellen. Rollgebogene Blechbahnen werden für Fassaden, Balustraden oder Lichtschachtverkleidungen eingesetzt.

Fahrzeugbau: Karosseriebleche aus hochfestem Stahl werden auf Pressen mit geregelter Bombierung abgekantet, während Fahrzeuggurte, Rahmen und Anbauteile aus Aluminiumprofile über Profilbieger geformt werden. Zylinderförmige Tankbehälter entstehen durch Rundbiegen.

Elektroindustrie: Gehäuse für Schaltschränke, Batteriekästen oder Serverracks werden häufig schwenkgebogen, um mehrere Falze in einem Durchgang zu erzeugen. Die geschonten Oberflächen erleichtern die nachfolgende Pulverbeschichtung.

Möbelbau und Ladenbau: Dekorative Metallteile, Griffleisten oder Profilrahmen werden aus dünnen Blechen gekantet. Für runde Tischfüße oder Lampenschirme eignet sich das Rollbiegen. Schwenkbiegemaschinen ermöglichen verdeckte Befestigungslaschen an Sichtteilen.

FAQ

Wie unterscheidet sich das Kanten vom Biegen?  Beim Kanten wird das Blech entlang einer geraden Linie in einen definierten Winkel gebracht. Dazu nutzt man Abkantpressen oder Schwenkbiegemaschinen. Beim Biegen im engeren Sinne handelt es sich um das Formen einer Rundung oder Krümmung, zum Beispiel durch Rollbiegen oder Profilbiegen. Der Hauptunterschied liegt in der Werkzeugbewegung und der entstehenden Geometrie.

Welches Verfahren eignet sich für dicke Bleche?  Für Bleche über 6 mm Materialstärke ist das Gesenkbiegen auf einer Abkantpresse am effizientesten, da diese Maschinen hohe Presskräfte erzeugen. Rollbiegen wird verwendet, wenn das Bauteil eine Rundung erhalten soll. Schwenkbiegemaschinen sind für dicke Bleche weniger geeignet.

Kann man Aluminium problemlos biegen?  Ja, aber die Legierung und der Biegeradius müssen beachtet werden. Weiche Legierungen wie AlMg3 oder AlMgSi 0,5 lassen sich mit Radien ab etwa 2 × Dicke biegen. Hochfeste Legierungen (Serie 6000 oder 7000) benötigen größere Radien von 3–5 × Dicke. Biegen quer zur Walzrichtung reduziert die Rissgefahr.

Welche Toleranzen sind realistisch?  Winkeltoleranzen von ± 1 ° und Längentoleranzen von ± 0,2–0,5 mm gelten als Standard. Beim Prägen können ± 0,5 ° erreicht werden. Genaue Toleranzen sollten bei der Anfrage festgelegt werden, damit der Fertiger entsprechende Messsysteme einsetzt.

Wie beeinflusst die Walzrichtung das Ergebnis?  Biegt man quer zur Walzrichtung, ist die Rissgefahr geringer und der benötigte Biegeradius kleiner. Wird parallel zur Walzrichtung gebogen, kann sich das Material entlang der Körnerstruktur aufsplitten. Markieren Sie die Walzrichtung in Zeichnungen, um Fehler zu vermeiden.

Was ist der Unterschied zwischen Schwenkbiegen und Rollbiegen?  Schwenkbiegen erzeugt gerade Kanten und Winkel durch eine rotierende Biegewange und ist ideal für dünne Bleche und komplexe Falzkonturen. Rollbiegen erzeugt kontinuierliche Rundungen durch Walzen und eignet sich für zylindrische oder konische Formen sowie für Profilbiegungen.

Wann lohnt sich eine Schwenkbiegemaschine trotz höherer Investition?  Wenn regelmäßig große oder vorbeschichtete Bleche in kleinen Serien oder vielen Varianten verarbeitet werden, kann eine Schwenkbiegemaschine durch kürzere Rüstzeiten, geringere Personalkosten und bessere Oberflächenqualität wirtschaftlicher sein als eine klassische Abkantpresse. Für reine Serienproduktion mit dicken Blechen bleibt die Abkantpresse meist rentabler.

Wie berechnet man die Abwicklung für komplexe Biegeprofile?  Verwenden Sie die Biegezugabe‑Formel BA = α × (R + K × t), wobei α der Winkel (in Rad), R der Innenradius, t die Materialdicke und K der K‑Faktor ist. Für mehrere Biegungen addieren Sie die Biegezugaben oder verwenden die Biegeabzugsformel. CAD‑Systeme bieten integrierte Berechnungshilfen.

Welche Rolle spielen Oberflächenbehandlungen?  Nach dem Kanten oder Biegen werden Bauteile häufig pulverbeschichtet oder eloxiert. Hierfür müssen die Kanten entgratet und Radien ausreichend groß sein. Dünne Farbschichten an scharfen Ecken gefährden die Korrosionsbeständigkeit; leichte Rundungen verbessern die Beschichtungsqualität.

Sind alternative Biegeprozesse sinnvoll?  Ja. Neben Gesenkbiegen, Schwenkbiegen und Rollbiegen gibt es Technologien wie Streckbiegen, Rotationszugbiegen oder Hydroformen. Diese Verfahren kommen bei Profilen, Rohren oder sehr großen Radien zum Einsatz, wenn klassische Pressen oder Walzen nicht ausreichen. Die Auswahl hängt vom gewünschten Querschnitt, der Dicke und dem Verformgrad ab.

Metall kanten und Metall biegen sind komplementäre Verfahren der Blech- und Profilbearbeitung. Beim Kanten erzeugen Abkantpressen und Schwenkbiegemaschinen definierte Winkel mit hoher Präzision, während beim Biegen mittels Roll- oder Profilbiegeanlagen Rundungen und komplexe Kurven entstehen. Welches Verfahren für ein Projekt geeignet ist, hängt von Materialstärke, Geometrie, Oberflächenanforderungen, Stückzahl und wirtschaftlichen Faktoren ab. Dünne, empfindliche Bleche und komplexe Falzkonturen profitieren von schwenkenden Biegewangen; dicke oder hochfeste Bleche und einfache Winkel werden auf Pressen gefertigt; zylindrische oder konische Formen entstehen durch Rundbiegen. Mit den in diesem Beitrag erläuterten Auswahlkriterien, Berechnungsformeln und Checklisten können technische Entscheider die richtige Methode wählen, Angebote vergleichen und bereits in der Konstruktion die Weichen für einen effizienten Fertigungsprozess stellen.