Biegeradius und Blechdicke in der Blechkonstruktion
Den Biegeradius bestimmen Werkstoff und Werkzeug, nicht der Konstrukteur. Als Richtwert verträgt Baustahl wie Edelstahl einen Innenradius etwa gleich der Blechdicke. Aluminium 5754 braucht oft das 1- bis 1,5-Fache der Dicke, ausgehärtetes 6082-T6 deutlich mehr, sonst reißt die Außenseite der Biegung. Edelstahl federt zudem stärker zurück als Baustahl; das gleicht die Werkstatt durch Überbiegen aus.
Beim Freibiegen auf der Abkantpresse bestimmt in der Praxis die V-Öffnung des Gesenks den Radius. Sie beträgt oft das 6- bis 8-Fache der Blechdicke, der Innenradius dann etwa 15 Prozent der V-Öffnung. Deshalb fragen wir gern, welchen Blechbearbeiter Sie beauftragen, und zeichnen nach dessen Werkzeugen. So stimmt das Teil, ohne dass die Werkstatt die Datei ändern muss. Auch die Walzrichtung spielt eine Rolle: Biegungen quer zur Walzrichtung reißen weniger, und bei empfindlichen Werkstoffen geben wir die Richtung in der Zeichnung an.
Abwicklung und K-Faktor
Beim Biegen wird die Außenseite gedehnt und die Innenseite gestaucht. Die neutrale Faser, die ihre Länge behält, liegt nicht in der Mitte, sondern näher an der Innenseite. Der K-Faktor gibt an, wo: 0,5 bedeutet Blechmitte, beim Freibiegen liegt der Wert je nach Werkstoff und Radius typisch zwischen 0,3 und 0,45.
Die Abwicklung wird mit dem K-Faktor berechnet, und ein falscher Wert ergibt falsche Schenkellängen am fertigen Teil. Wir zeichnen mit den Blechfunktionen des CAD-Programms, sodass die Abwicklung mitläuft, wenn ein Schenkel geändert wird. Hat die Werkstatt eigene Tabellen für Biegeverkürzungen, verwenden wir diese. Sie erhalten eine DXF im Maßstab 1:1 mit Konturen, Bohrungen und Biegelinien auf getrennten Layern. Welche Dateien Werkstätten erwarten, lesen Sie im Ratgeber Dateiformate für CAD und Fertigung.
Eine Abwicklung, die in CAD stimmt, kann trotzdem falsch werden, wenn die Werkstatt ein anderes Werkzeug verwendet als angenommen. Deshalb geben wir in der Zeichnung an, auf welchen Radien und welchem K-Faktor die Abwicklung beruht. So sieht die Werkstatt sofort, ob etwas angepasst werden muss.
Bohrungen, Schenkel und Freischnitte
Eine Bohrung zu nahe an einer Biegung wird beim Biegen zum Oval verzogen. Als Richtwert soll der Bohrungsrand mindestens das 2- bis 2,5-Fache der Blechdicke plus Biegeradius von der Biegelinie entfernt liegen. Lässt sich die Bohrung nicht verschieben, kann sie nach dem Biegen geschnitten oder durch einen Schlitz entlastet werden.
Den kürzesten Schenkel bestimmt die V-Öffnung des Gesenks, denn das Blech muss beim Biegen auf beiden Seiten aufliegen. Als Richtwert braucht ein Schenkel mindestens das 3- bis 4-Fache der Dicke. Wo eine Biegung an einer Kante endet, ist ein Biegefreischnitt nötig. Diese kleine Aussparung von mindestens Blechdicke verhindert das Einreißen. In Ecken, an denen zwei Biegungen zusammentreffen, zeichnen wir einen Eckfreischnitt, damit sich das Blech nicht aufwölbt.
Geschweißte Blechkonstruktionen erfordern weitere Überlegungen. Wir zeichnen Laschen und Schlitze, welche die Teile vor dem Schweißen in Position halten. So braucht ein einfacher Rahmen keine eigene Schweißvorrichtung. Das spart Zeit in der Werkstatt und verbessert die Maßhaltigkeit.
Fotoätzen für dünne, detailreiche Teile
Fotoätzen eignet sich für dünne Teile, typisch 0,05–1 mm, mit vielen kleinen Löchern oder feinen Konturen: Netze, Siebe, Schirmbleche, Federbleche, Typenschilder und Teile für den Modellbau. Das Metall wird durch eine Maske von beiden Seiten chemisch abgetragen, sodass das Teil grat- und spannungsfrei bleibt. Die Kosten hängen kaum von der Lochzahl ab. Auch komplizierte Konturen entstehen schnell, weil die Maske direkt aus der Zeichnungsdatei erzeugt wird.
Da die Ätzung auch seitlich wirkt, gibt es eine Grenze für kleine Details. Als Richtwert sollen Löcher und Schlitze mindestens so breit wie die Materialdicke sein, oft das 1- bis 1,2-Fache, und Stege zwischen Löchern mindestens so breit wie die Dicke. Die Maske wird um eine Ätzzugabe korrigiert, die der Ätzbetrieb angibt. Biegelinien lassen sich auf etwa halbe Dicke anätzen, damit das Teil von Hand gebogen werden kann. Die Toleranz liegt typisch bei ±10–15 Prozent der Dicke.
Übliche Werkstoffe für das Fotoätzen sind Edelstahl, Messing, Neusilber, Kupfer und Federstahl. Die Wahl richtet sich nach der Funktion: Federbleche brauchen federhartes Material, Schirmbleche gute Leitfähigkeit und Schilder einen wetter- und reinigungsbeständigen Werkstoff.
Blech oder ein anderes Fertigungsverfahren?
Ein gekantetes Blechteil ist oft günstiger als ein gefrästes, weil Laserschneiden und Kanten schnell gehen und das Material gut ausgenutzt wird. Gehäuse für Elektronik, Konsolen, Winkel und Frontplatten sind typische Beispiele. Ist ein gefrästes Teil zu teuer geworden, prüfen wir, ob es sich in Blech umsetzen lässt. Umgekehrt kann eine kleine Serie von Blechabdeckungen manchmal durch 3D-gedruckte Abdeckungen ersetzt werden, die wir selbst fertigen. So lassen sich Form und Montage testen, bevor das Blechteil bestellt wird.
Blechteile fertigen wir nicht selbst. Wir zeichnen aber für den Betrieb Ihrer Wahl und helfen bei Bedarf, einen zu finden. Die Zeichnung enthält Allgemeintoleranzen nach ISO 2768-1, Biegewinkel, Biegerichtung und Werkstoffbezeichnung, etwa 1.4301 für Edelstahl. Mehr unter technische Zeichnungen. Blechgehäuse für Elektronik konstruieren wir zusammen mit der Leiterplatte, wie unter Elektronikgehäuse beschrieben.
Richtwerte für Blech und Fotoätzen
| Parameter | Richtwert (t = Blechdicke) |
|---|---|
| Innenbiegeradius, Stahl und Edelstahl | ca. 1 × t |
| Innenbiegeradius, Aluminium 5754 | ca. 1–1,5 × t (6082-T6: deutlich größer) |
| V-Öffnung beim Freibiegen | ca. 6–8 × t; Innenradius ≈ 15 % der V-Öffnung |
| K-Faktor beim Freibiegen | typisch 0,3–0,45 |
| Bohrungsrand bis Biegelinie | mindestens 2–2,5 × t + Biegeradius |
| Mindestschenkellänge | ca. 3–4 × t |
| Biegefreischnitt | Breite ≥ t, Tiefe ≥ t + Biegeradius |
| Fotoätzen: kleinstes Loch und Schlitz | ca. 1–1,2 × t |
| Fotoätzen: angeätzte Biegelinie | ca. 50 % von t |
| Fotoätzen: Toleranz | typisch ±10–15 % von t |
Richtwerte. Die Werkzeuge des Blechbearbeiters und die Regeln des Ätzbetriebs haben immer Vorrang vor der Tabelle.
Das benötigen wir von Ihnen
- Skizze, CAD-Modell oder ein vorhandenes Muster des Teils
- Werkstoff und Dicke, zum Beispiel S235, 1.4301 oder 5754
- Biegeradien, V-Öffnungen oder Biegetabelle der Werkstatt, falls vorhanden
- Oberflächenbehandlung: Pulverbeschichtung, Verzinkung oder Eloxal
- Kritische Maße und Lochbilder zu anderen Teilen
- Stückzahl pro Auftrag und pro Jahr
- Für das Fotoätzen: Werkstoff, Dicke und ob das Teil gebogen wird
Typische Aufträge
- Konsole und Winkel mit Lochbild
- Abdeckung und Gehäuse für Elektronik
- Frontplatte mit Ausschnitten für Display und Stecker
- Schutzblech über beweglichen Teilen
- Geschweißter Rahmen aus gekanteten Teilen
- Fotogeätztes Typenschild
- Fotogeätztes Schirmblech für Leiterplatten
- Fotogeätztes Netz oder Sieb
- Federbleche und dünne Kontaktbleche
- Geätzte Teile für den Modellbau
Das beeinflusst Preis und Lieferzeit
- Anzahl der Biegungen und wie sie sich gegenseitig beeinflussen
- Toleranzanforderungen und kritische Lochbilder
- Ob das Teil an die Werkzeuge einer bestimmten Werkstatt angepasst wird
- Geschweißte Baugruppen aus mehreren Blechteilen
- Umkonstruktion eines gefrästen oder gegossenen Teils
- Für das Fotoätzen: Anzahl der Varianten und angeätzten Bereiche
Das erhalten Sie
- DXF im Maßstab 1:1 mit Abwicklung und Biegelinien auf eigenem Layer
- STEP des fertig gebogenen Teils
- Zeichnung mit Biegewinkeln, Biegerichtung und Toleranzen
- Vorschlag für Werkstoff, Dicke und Oberflächenbehandlung
- Unterlagen für das Fotoätzen mit angeätzten Bereichen
- 3D-gedrucktes Musterteil zur Passprobe (optional)
Häufige Fragen
Mit welchem Biegeradius soll ich zeichnen?
Als Richtwert mit einem Innenradius gleich der Blechdicke für Stahl und Edelstahl. Am besten verwenden Sie die Radien Ihrer Werkstatt, da sie von den Werkzeugen der Abkantpresse abhängen.
Was ist der K-Faktor?
Der K-Faktor gibt an, wo die neutrale Faser beim Biegen liegt, als Anteil der Blechdicke. Mit ihm wird die Abwicklung berechnet. Beim Freibiegen liegt er typisch zwischen 0,3 und 0,45.
Welches Dateiformat möchte der Blechbearbeiter?
Meist eine DXF im Maßstab 1:1 mit der Abwicklung und eine STEP-Datei des fertigen Teils. Eine PDF-Zeichnung mit Biegewinkeln und Toleranzen erleichtert Prüfung und Angebot.
Wann lohnt sich Fotoätzen?
Wenn das Teil dünn ist und viele kleine Löcher oder feine Konturen hat. Die Kosten hängen kaum von der Lochzahl ab, und das Werkzeug ist eine einfache Fotomaske statt eines teuren Stanzwerkzeugs.
Wie kleine Löcher kann man fotoätzen?
Als Richtwert etwa so groß wie die Materialdicke oder etwas größer. Bei 0,2 mm Blech bedeutet das Löcher bis etwa 0,2–0,25 mm.
Fertigen Sie Blechteile selbst?
Nein. Wir konstruieren und zeichnen für Laserschneiden, Kanten und Fotoätzen und helfen Ihnen, eine Werkstatt zu finden. Musterteile zur Passprobe können wir drucken.