Die-cutting (Stanzverfahren)

Stanzverfahren, insbesondere das Die-cutting, sind in der Welt der Herstellung von Wellpapp-Verpackungen ein essenzieller Prozess. Sie erlauben die Umsetzung von einzigartigen Designs und Formen und bieten so wesentliche Vorteile für Unternehmen, die Verpackungslösungen nach Maß suchen. Durch die Kombination aus Konturschnitt, definierter Rillung und optionaler Ausbrechung entstehen reproduzierbare Zuschnitte für funktionale, materialeffiziente und transportsichere Verpackungen – vom einfachen Zuschnitt bis zur komplexen Faltkonstruktion.

In der Praxis werden mit Die-cutting nicht nur Konturen ausgeschnitten, sondern auch Faltmechaniken, Steckverschlüsse und Öffnungshilfen prozesssicher integriert. Der Nutzenaufbau (Anordnung mehrerer Zuschnitte pro Bogen), ein abgestimmtes Stanzgitter sowie die Berücksichtigung der Faserrichtung und des Wellenprofils (E-, B-, C-, BC-, EB-Welle) sichern eine wirtschaftliche und maßhaltige Fertigung in Serie und bei wiederkehrenden Aufträgen.

Definition: Was versteht man unter dem Stanzverfahren Die-cutting?

Bei dem Stanzverfahren Die-cutting handelt es sich um einen spezialisierten Herstellungsprozess, bei dem eine Stanzform zum Ausschneiden von Präzisionsdesigns aus Wellpappe verwendet wird. Dieses Verfahren ermöglicht es, die exakte Wiederholbarkeit von komplexen Formen zu gewährleisten, wodurch es besonders gut für die Herstellung maßgeschneiderter Verpackungsformen geeignet ist.

Technisch betrachtet bildet eine Stanzform (meist eine Holzplatte mit eingelassenen Bandstahlmessern und Rilllinien) die Kontur des späteren Zuschnitts ab. Neben dem vollständigen Durchtrennen (Konturschnitt) werden häufig definierte Rillungen, Schlitze sowie Mikro- oder Makroausbrüche integriert, um Faltkanten, Grifföffnungen, Sichtfenster oder Stecklaschen funktional und maßhaltig zu realisieren.

Vom Standard-FEFCO-Design bis hin zu individuellen Sonderkonstruktionen erlaubt Die-cutting eine reproduzierbare Fertigung, die Materialeigenschaften, Laufrichtung der Fasern und die geforderte Stabilität berücksichtigt. Dabei kommen je nach Format, Wellenart und Auflage Flachbett- oder Rotationsstanzen zum Einsatz: Flachbettwerkzeuge bieten hohe Präzision und vielseitige Rillgestaltung, während Rotationswerkzeuge bei hohen Geschwindigkeiten und langen Bahnen (Endlosmaterial) Vorteile bieten. Toleranzvorgaben, z. B. für Faltschachtelklebung oder Automationsprozesse, werden bereits in der Konstruktion berücksichtigt, um später reibungslose Konfektionierung und maschinelle Verarbeitung zu ermöglichen.

Die-cutting-Prozess: Wie funktioniert das Stanzverfahren?

Die Arbeitsschritte des Die-cuttings umfassen im Wesentlichen drei Phasen: die Gestaltung der Stanzform, den eigentlichen Stanzprozess und schließlich die Nachbearbeitung. Im ersten Schritt wird die Stanzform, ein individuell angefertigtes Werkzeug, basierend auf dem gewünschten Design des Kunden hergestellt. Anschließend wird die Wellpappe unter hohem Druck gegen die Stanzform gepresst, was das Material zurechtschneidet und das gewünschte Produkt erzeugt. In der letzten Phase werden die gestanzten Teile, sofern nötig, weiter bearbeitet und zusammengesetzt. Ergänzend erfolgt eine Qualitätssicherung mit Fokus auf Passgenauigkeit, Rillbild und Funktionskonturen, damit Falt- und Steckvorgänge später zuverlässig ausgeführt werden können.

Typischer Ablauf im Überblick:

1. Konstruktion und Formentwicklung: CAD-gestützte Ausarbeitung des Zuschnitts (inkl. Rillbreiten, Messerlinien, Materialversatz) und Ableitung der Werkzeugdaten. Berücksichtigung von Toleranzen, Materialdicken und der gewünschten Faltmechanik. Prüfung der Nutzenanordnung, Greiferränder und Ausbrechrouten zur Minimierung von Verschnitt und zur Sicherstellung stabiler Stanzgitter.
2. Werkzeugbau und Rüstung: Aufbau der Stanzform mit Bandstahlmessern, Rilllinien und Auswerfgummierungen; Maschineneinrichtung, Passerjustage und Probebogen zur Feinabstimmung von Druck und Rillspalt. Auswahl passender Gummi-Härtegrade, Unterlagen und ggf. Niederhalter, um ein gleichmäßiges Schnitt- und Rillergebnis zu gewährleisten.
3. Stanzung und Ausbrechung: Konturschnitt, Rillung und optionaler Nutzenausbruch. Trennung von Nutzteil und Stanzabfall, gegebenenfalls in einer separaten Ausbrechstation. Regelmäßige Stichprobenprüfung während der Produktion zur Überwachung von Maßhaltigkeit, Schnittsauberkeit und Ebenheit der Zuschnitte.
4. Nachbearbeitung und Konfektion: Entstapeln, Qualitätskontrolle (Maßhaltigkeit der Abmessungen, Sauberkeit der Schnittkante, Rillqualität), anschließendes Falten, Kleben oder Heften sowie Bündeln und Palettieren. Dokumentation der Prüfergebnisse und eindeutige Chargenkennzeichnung zur Rückverfolgbarkeit.

Je nach Anforderung kommen zusätzlich Funktionskonturen wie Reißstreifen, Fensterungen oder definierte Abrissstellen zum Einsatz. Für abreißfreundliche Kanten wird häufig mit feinen Ritzungen oder einer gezielten mehr zur Perforation und ihren Varianten gearbeitet, um Öffnungsmechanismen kontrolliert zu gestalten. Auch Anfasslaschen, Einsteckzungen oder Zapfenverbindungen lassen sich in einem Arbeitsgang integrieren.

Qualitätsrelevante Prozessparameter

• Andruck und Rillverhältnis: Abstimmung von Rillkanalbreite und -tiefe auf Wellenart und Rohpapierqualität, um Faltkanten ohne Faserbruch zu erzielen.
• Messerschärfe und Gummierung: Saubere Schnittkanten, minimierter Staubanfall und kontrollierter Auswurf durch geeignete Gummi-Härtegrade.
• Laufrichtung und Wellenprofil: Ausrichtung des Zuschnitts zur Faltfunktion (z. B. B-, C-, E-Welle) und zur geforderten Kantenstabilität.
• Klimatisierung des Materials: Temperatur- und Feuchtesteuerung zur Reduzierung von Dimensionsänderungen, Wellenbruch und Verzug.
• Maschinengeschwindigkeit und Hubzahl: Anpassung an Werkzeugstandzeit, Schnittbild und Auswerfbarkeit, um Qualität und Taktung in Einklang zu bringen.
• Unterlagen und Gegenzylinder: Geeignete Unterlagsmaterialien und Beläge sichern gleichmäßige Eindringtiefe und stabile Rillergebnisse.
• Registerhaltigkeit: Präzise Passerführung insbesondere bei vorgedruckten Bögen, um Bild-zu-Schnitt-Passung einzuhalten.

Anwendungsbeispiele des Die-cuttings

Das Die-cutting-Verfahren kommt in zahlreichen Bereichen zum Einsatz. Ob bei der Herstellung individuell geformter Versandkartons, Produkteinsteckern oder komplexen Displays – das Die-cutting eröffnet eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten. Auch displayartige Verpackungen oder dreidimensionale POP-Aufsteller können so angefertigt werden. Darüber hinaus profitieren Shelf-Ready-Konzepte, Warenträger, Trennstege und konturierte Schutzpolster von definierter Rillung und funktionsgerechten Ausstanzungen für effiziente Kommissionierung und Präsentation am Point of Sale.

• Faltschachteln und Zuschnitte: Formgenaue Klebelaschen, Steckverschlüsse, Sichtfenster und Grifföffnungen.
• Trays und Einsätze: Produkthalterungen, Gefache und Produktfixierungen für empfindliche Güter.
• Versand- und Umverpackungen: Integrierte Öffnungshilfen, Verschlusslaschen und Sicherheitsraster für wiederkehrende Nutzung.
• Displays und POS-Elemente: Konturierte Standfüße, Steckverbindungen und Traglaschen für temporäre Aktionsflächen.
• Speziallösungen: Formteile mit Rill-/Ritzkombinationen für komplexe Faltfolgen oder stufenweises Öffnen.
• Shelf-Ready- und Retail-Verpackungen: Abtrennbare Deckel, Sollbruchlinien und Griffmulden für schnelle Regalbefüllung.
• Polster- und Kantenschutzelemente: Konturteile zur Fixierung, Abstandshalter und stoßdämpfende Einlagen.
• Technische Zuschnitte: Abstandsringe, Zwischenlagen und Stapelhölzer aus Wellpappe für logistische Prozesse.

Vor- und Nachteile des Stanzverfahrens Die-cutting

Die Vorteile des Die-cutting-Stanzverfahrens liegen in der hohen Genauigkeit und der Möglichkeit, komplexe Designs zu realisieren. Die hohe Wiederholbarkeit führt zu konsistenten Ergebnissen, wodurch sich das Verfahren besonders für die Massenproduktion eignet. Zudem können durch den Einsatz von umweltfreundlichen Materialien nachhaltige Verpackungen hergestellt werden.

Nachteile ergeben sich insbesondere bei kleineren Mengen: Es entstehen hohe Anfangskosten für die Entwicklung und Herstellung der Stanzform. Daher ist das Die-cutting-Verfahren vor allem bei größeren Mengen wirtschaftlich. Auch die Einführung neuer Designs kann kostspielig sein, da in der Regel für jedes neue Design eine eigene Stanzform benötigt wird. Zusätzlich erfordern Werkzeugpflege, Lagerung und Nachschliff organisatorischen Aufwand, und Materialschwankungen (Feuchte, Rohpapierqualitäten) beeinflussen das Rill- und Schnittbild.

• Pro: Hohe Maßhaltigkeit, saubere Konturen, integrierbare Funktionen (Griffe, Sichtfenster, Öffnungshilfen).
• Pro: Reproduzierbarkeit und Stabilität der Ergebnisse bei geeigneter Werkzeugpflege.
• Pro: Gute Taktzahlen bei Serienfertigung; kombinierbar mit Rillen, Ritzungen und Ausbrechvorrichtungen.
• Contra: Werkzeugkosten, Rüstzeiten und Lagerung der Stanzformen erhöhen Fixkosten.
• Contra: Änderungen am Design erfordern meist eine Werkzeuganpassung oder ein neues Werkzeug.
• Contra: Materialschwankungen (Wellenaufbau, Feuchte) können Rillqualität und Schnittbild beeinflussen.
• Pro: Skalierbarkeit durch Mehrnutzen-Anordnung und automatisierte Ausbrechsysteme.
• Contra: Schnittstaub und Gratbildung erfordern ggf. zusätzliche Reinigungs- oder Entstaubschritte.

Kosten- und Effizienzfaktoren

• Losgrößen und Amortisation: Werkzeugkosten verteilen sich besser auf größere Auflagen; für Kleinserien sind universelle Zuschnitte oder digitale Alternativen zu prüfen.
• Verschnittoptimierung: Nutzenanordnung und Stanzgittergestaltung reduzieren Abfall und Zykluszeiten.
• Werkzeugpflege: Regelmäßige Inspektion von Messern, Rillern und Gummierungen steigert Standzeit und Qualität.
• Rüstoptimierung: Standardisierte Rill- und Messerprofile, vordefinierte Registerpunkte und wiederverwendbare Nutzengitter senken Umrüstzeiten.
• Inline-Verarbeitung: Kombination mit Druck, Rillen, Ausbrechen, Kleben oder Abfallabsaugung reduziert Durchlaufzeiten.
• Materialwahl: Abstimmung von Wellenprofil und Rohpapiergrammatur auf Traglast, Falteigenschaften und gewünschte Oberflächenqualität.

Sicherheits- und Nachhaltigkeitsaspekte

Die sichere Handhabung von Stanzformen und Messern, wirksame Schutzeinrichtungen sowie die Unterweisung des Bedienpersonals sind grundlegende Voraussetzungen. Hinsichtlich Nachhaltigkeit unterstützen maßoptimierte Zuschnitte, sortenreine Werkstoffe und eine minimierte Staubentwicklung die Recyclingfähigkeit von Wellpapp-Verpackungen. Eine angemessene Klimaführung im Lager und in der Produktion reduziert Ausschuss und verbessert die Prozessstabilität.

Typische Fehlerbilder und Prüfmethoden

• Quetschrisse an Rillungen: Anpassung des Rillverhältnisses und Kontrolle der Materialfeuchte.
• Ausfransungen an Schnittkanten: Messerschärfe, Gummiabstimmung und Unterlagen prüfen.
• Registerabweichungen: Passerjustage und Bogenanlage optimieren, Greiferränder kontrollieren.
• Verzug und Wölbung: Klimabedingungen stabilisieren, Wellenausrichtung zur Faltachse prüfen.
• Funktionsstörungen bei Steckverbindungen: Maßhaltigkeit, Toleranzen und Stanzspalt verifizieren; ggf. Musterbau und Funktionsprüfung.

Alternativen und Ergänzungen

Als Ergänzung oder Alternative kommen digitale Schneidverfahren (z. B. oszillierende Messer, Fräsen, Laser) für Prototypen, Kleinserien oder sehr filigrane Konturen infrage. Sie entfallen die Werkzeugkosten, erreichen jedoch je nach Material und Kontur nicht immer die Taktleistung klassischer Stanzprozesse. Für Serienfertigung bleibt Die-cutting wegen der reproduzierbaren Qualität und des integrierten Rillens die etablierte Lösung.

Zusammenfassung:

• Stanzverfahren ist eine effiziente Methode zum präzisen Ausschneiden von Formen aus Materialien wie Wellpappe, ideal für individuell gestaltete Verpackungen.
• Spezielle Stanzformen ermöglichen eine hohe Flexibilität in Bezug auf Design und Größe der Verpackungen, was für Unternehmen mit speziellen Anforderungen besonders attraktiv ist.
• Mit dem Stanzverfahren können ebenso funktionale Elemente wie Griffe oder Ausstanzungen zur Darstellung des Produkts in der Verpackung umgesetzt werden.
• Die-cutting kombiniert Konturschnitt, Rillung und optionales Ausbrechen, um fertige Zuschnitte mit definierten Falt- und Öffnungsfunktionen bereitzustellen.
• Die Prozessqualität hängt von Materialwahl, Laufrichtung, Rillverhältnis und Messerschärfe ab; Prüfungen sichern Maßhaltigkeit und Funktionsfähigkeit.
• Werkzeug- und Rüstkosten machen das Verfahren vor allem für mittlere bis große Auflagen wirtschaftlich; Änderungen am Design bedingen oft neue Werkzeuge.
• Flachbett- und Rotationsstanzen decken unterschiedliche Anforderungen ab; Auswahlkriterien sind Format, Auflage, Material und geforderte Präzision.
• Durch Verschnittoptimierung, Inline-Prozesse und konsequente Werkzeugpflege lassen sich Qualität, Durchlaufzeit und Wirtschaftlichkeit verbessern.
• Prüfmethoden und klimatische Stabilität unterstützen die zuverlässige Funktion der späteren Verpackung im Logistik- und Handlingprozess.