Flachbettstanzen

Mit der Technologie des Flachbettstanzens wird die Produktion von Zuschnitten für Kartonagen und Wellpapp-Erzeugnisse effizient und reproduzierbar gestaltet. Das Verfahren ermöglicht die schnelle, präzise und wirtschaftliche Herstellung von maßgeschneiderten Lösungen mit sauberer Schnittkante, definierten Rilllinien und hoher Maßhaltigkeit. Durch die Kombination aus digitaler Vorstufe, CAD-Daten und exakt angepassten Stanzwerkzeugen lassen sich komplexe Konturen, Ausbrüche und Funktionsöffnungen zuverlässig realisieren. Zusätzlich erlaubt das Flachbettstanzverfahren die konsistente Umsetzung von Perforationen, Nuten und Haltepunkten (Nicks), was eine kontrollierte Trenngenauigkeit und prozesssichere Weiterverarbeitung begünstigt. Auch bei mehrlagigen Aufbauten und höheren Materialstärken liefert die Flachbettstanze stabile Ergebnisse mit reproduzierbaren Toleranzen über lange Laufzeiten.

Definition: Was versteht man unter Flachbettstanzen?

Das Flachbettstanzen ist ein Fertigungsverfahren, das häufig in der Verpackungsindustrie eingesetzt wird. Es nutzt eine Vorrichtung mit flachem Bett und einem darüberliegenden Stempel, der mit scharfen Konturen versehen ist. Durch die Anwendung von Druck wird der Stempel dann auf das Material gedrückt und durchtrennt es entlang dieser Konturen, wodurch individuell gestaltete Ausschnitte entstehen. Häufig wird dieses Verfahren genutzt, um komplexe Formen und Designs in eine Vielzahl von Materialien zu schneiden, insbesondere in Wellpappe.

In der Praxis besteht das Werkzeug meist aus einer flachen Trägerplatte (häufig Holz- oder Verbundplatte) mit eingesetzten Schneidlinien und Rilllinien sowie Auswerfergummis. Diese Stanzform wird in einer Presse geführt und arbeitet gegen ein flaches Gegenbett, wodurch die Kontur präzise aus dem Bogen geschnitten und die Rillung geformt wird. Die Geometrien werden zuvor digital konstruiert und auf die Stanzform übertragen, was eine hohe Wiederholgenauigkeit ermöglicht. Ergänzend kommen Rillmatrizen oder eingelegte Rillkanäle zum Einsatz, um Rillspalte exakt einzustellen und kontrollierte Falze ohne Faserausrisse zu gewährleisten. Eine korrekte Bezugslage (Greiferkante, Faserlaufrichtung) und die Berücksichtigung von Materialfeuchte sind für konstante Ergebnisse entscheidend.

Einsatzbereiche des Flachbettstanzens

Das Flachbettstanzen ist vielseitig einsetzbar und wird in den verschiedensten Branchen verwendet. In der Verpackungsindustrie ermöglicht es die schnelle, präzise und kosteneffiziente Herstellung von individuellen Verpackungen. Besonders bei kleineren Auflagen oder Prototypen kann das Flachbettstanzen seine Stärken ausspielen.

Typische Anwendungen sind Zuschnitte für Faltschachteln, Gefache, Einlagen, konturgenaue Trays, technische Stanzteile aus faserbasierten Materialien sowie Displays. Das Verfahren bewährt sich bei dickeren Materialqualitäten, mehrlagigen Aufbauten und bei Konturen mit Innenradien, Ausnehmungen oder Haltepunkten. Durch Mehrnutzen-Anordnungen (mehrere Teile je Bogen) können auch mittlere Serien effizient gefertigt werden. Weitere Beispiele sind Versandverpackungen, Shelf-Ready-Verpackungen (SRP), E-Commerce-Lösungen mit integrierten Verschlüssen, Polsterelemente aus Wellpappe, Inlays für Produktschutz sowie Zuschnitte mit Fensterungen oder Perforationen für Öffnungshilfen. Für Musterbau, Weißmuster und Validierungsserien ist das Flachbettstanzen aufgrund der präzisen Reproduzierbarkeit besonders geeignet.

Funktionsweise des Flachbettstanzens

Beim Flachbettstanzen wird das zu bearbeitende Material auf ein flaches Bett gelegt. Über dem Material befindet sich ein Stempel, der genau auf die gewünschten Konturen des Endprodukts eingestellt ist. Durch das Absenken des Stempels wird das Material durchtrennt und erhält so seine endgültige Form. Die Positionierung und Steuerung des Stanzvorgangs erfolgt meist computergesteuert, was eine hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit gewährleistet.

Der Prozess gliedert sich typischerweise in folgende Schritte: Vereinzelung und Ausrichtung des Bogens, Anlage an Passmarken oder Anlagekanten, Presshub mit Schneiden und Rillen, Ausbrechen von Abfallgittern und Innenausschnitten sowie geordnete Auslage der Nutzenteile. Passer- und Qualitätskontrollen überwachen Schnittbild, Rilltiefe und Toleranzen. Werkzeugparameter wie Linienhöhen, Gummihärte und Gegendruck werden an Materialstärke, Faserlaufrichtung und Feuchte angepasst. Weiterführende Aspekte wie Passerhalt, Toleranzketten, Zuschnittlayout und Stapelbildung hängen eng mit exakten Dimensionierungen zusammen. Vertiefende Informationen liefert ein Beitrag mit Hintergrundwissen zu passgenauen Abmessungen in der Produktion. Ergänzend sind die korrekte Greiferzuschuss-Berechnung, die Kennzeichnung von Nutzennestern und eine abgestimmte Ausbrechstrategie (Gitter- und Nutzentrennung) relevante Bausteine für einen stabilen Ablauf.

Werkzeugtechnik und Materialeinfluss

Die Stanzform kombiniert Schneidlinien für den Konturschnitt und Rilllinien für saubere Falzkanten. Auswerfergummis stabilisieren das Schnittbild, verhindern Doppellagen und unterstützen das Auswerfen der Zuschnitte. Die Wahl der Linienhöhen, Spitzengeometrien und Gummierung beeinflusst Schnittqualität, Gratbildung und die Belastung des Materials.

Materialeigenschaften wie Wellenart, Flächengewicht, Oberflächenveredelung und Faserrichtung wirken sich auf Rillverhalten, Bruchkante und Faltwiderstand aus. Eine abgestimmte Werkzeugeinstellung reduziert Anrisse, Quetschungen und Delaminierungen. Bei variierenden Materialchargen sind Feinjustagen (z. B. am Gegendruck) sinnvoll, um die Maßhaltigkeit zu sichern. In der Praxis werden Rillspalte über Rillmatrizen und Unterlagen definiert; typische Messerhöhen liegen im Bereich von 23,6 bis 23,8 mm. Haltepunkte (Nicks) mit Breiten von etwa 0,4 bis 1,0 mm halten Gitter und Nutzteile bis zur Ausbrechstation zusammen und lassen sich anschließend kontrolliert trennen. Perforierlinien, Stützlinien und Mikroperforationen erweitern die Funktionsintegration direkt in der Stanzform.

Prozessparameter und Qualitätssicherung

Zentrale Parameter sind Stanzdruck, Hubzahl, Einzugsgeschwindigkeit, Rillspalt und Werkzeugzustand. Regelmäßige Prüfungen von Schnittbild, Rillprofil und Maßhaltigkeit stellen die Konstanz sicher. Typische Qualitätsmerkmale sind saubere Kanten ohne Ausfransungen, gleichmäßige Rilltiefe, planliegende Zuschnitte und fehlerfreie Ausbrüche.

Fehlerbilder wie Gratbildung, Einrisse an Rillungen, verrutschte Innenkonturen oder unvollständige Ausbrüche weisen häufig auf stumpfe Linien, ungeeignete Gummierung oder unpassende Presskräfte hin. Präventiv wirken Werkzeugpflege, dokumentierte Rüstparameter und Prüfpläne mit Stichproben in definierten Intervallen. In der Praxis werden Toleranzen für Umrisskonturen oft im Bereich von ±0,2 bis ±0,5 mm definiert; Rillhöhen und -spalt werden materialabhängig eingestellt, um Bruchkanten zu vermeiden. Messmittel wie Schieblehre, Fühllehren, optische Systeme und Rilltiefenprüfer unterstützen die prozessnahe Qualitätskontrolle. Ein geplanter Werkzeugservice (Entgraten, Nachschärfen, Gummiaustausch) erhöht die Standzeit und Prozesssicherheit.

Vor- und Nachteile von Flachbettstanzen

Die Vorteile des verlässlichen Verfahrens Flachbettstanzen liegen auf der Hand: Es erlaubt die schnelle und genaue Fertigung individuell angepasster Verpackungslösungen. Durch den Einsatz von Computersteuerung kann eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit erreicht werden. Auf der anderen Seite erfordert das Flachbettstanzen einiges an Vorarbeit: Für jedes neue Produkt muss ein spezielles Werkzeug angefertigt werden. Zudem ist das Verfahren eher für kleinere bis mittlere Auflagen geeignet und kann bei hohen Stückzahlen gegenüber anderen Herstellungsverfahren wie beispielsweise dem Rotationsstanzen im Nachteil sein.

Weitere Stärken sind die Eignung für dickere Materialien, die hohe Kantenqualität und die flexible Integration von Rillungen, Perforationen und Funktionsöffnungen in einem Arbeitsschritt. Einschränkungen ergeben sich durch Werkzeugkosten, Rüstzeiten und die mechano-dynamischen Grenzen bei sehr hohen Taktzahlen. Bei extremen Stückzahlen oder endlosen Bahnen kann ein alternatives Verfahren effizienter sein. Für Druckbilder mit enger Registerhaltigkeit ist die präzise Bogeneinrichtung im Flachbett vorteilhaft; bei sehr langen Nutzen und endlosen Materialien hingegen spielt das Rotationsstanzen seine Vorteile aus. Digitale Schneidverfahren eignen sich ergänzend für Einzelstücke und Muster, erreichen jedoch bei Faserstoffen nicht die gleiche Rillqualität wie mechanische Rilllinien mit Gegendruck.

Nachhaltigkeit bei Flachbettstanzen

Da der Stanzvorgang mit wenig Verschnitt auskommt, trägt das Flachbettstanzen zu nachhaltigerem Verpackungsdesign bei. Ein weiterer ökologischer Vorteil ist, dass die Materialien, die beim Flachbettstanzen verwendet werden, in der Regel vollständig recycelbar sind.

Durch optimierte Nutzenanordnung (Nesting) und reduzierte Abfallgitter steigt die Materialausnutzung. Langlebige Stanzformen, wiederverwendbare Komponenten und eine passgenaue Rillgeometrie verringern Ausschuss und Nacharbeit. Energieeffiziente Pressen, bedarfsgerecht geregelte Antriebe und kurze Rüstzeiten unterstützen eine ressourcenschonende Fertigung. Zudem erleichtern maßhaltige Zuschnitte eine sortenreine Weiterverarbeitung und fördern die Kreislauffähigkeit von Verpackungen, da Klebungen, Faltungen und Verschlüsse reproduzierbar funktionieren.

Wie beeinflusst das Flachbettstanzen die Qualität der Verpackungen?

Verpackungen, die mittels Flachbettstanzen hergestellt wurden, zeichnen sich meist durch eine hohe Qualität aus. Die Präzision des Verfahrens und die Möglichkeit, individuelle Formen und Designs zu realisieren, ermöglichen es, Verpackungen genau nach den spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen der Kunden zu gestalten. So können funktionale und ansprechende Verpackungslösungen realisiert werden, die zur Produktqualität und zum Markenimage beitragen.

Maßhaltige Zuschnitte begünstigen passgenaue Klebungen, saubere Faltungen und die zuverlässige Funktion von Verschlüssen. Definierte Rillprofile unterstützen ein wiederholgenaues Faltverhalten, was die Stabilität im Gebrauch erhöht. Ein konsistentes Schnittbild erleichtert nachgelagerte Prozesse wie Faltschlitz-, Klebe- und Konfektionierarbeiten. Die Auslegung von Rillkanälen in Relation zur Wellenart (z. B. B-, C- oder E-Welle) reduziert Faserausrisse und Kantenbrüche, wodurch die Optik und die Funktionssicherheit der Verpackung im Logistikprozess verbessert werden.

Abgrenzung zu alternativen Stanzverfahren

Im Vergleich zum Rotationsstanzen überzeugt das Flachbettverfahren insbesondere bei komplexen Geometrien, variierenden Materialstärken und kleineren bis mittleren Serien. Laser- oder Wasserstrahlverfahren können bei sehr filigranen Konturen oder Einzelstücken sinnvoll sein, erreichen jedoch in faserbasierten Materialien nicht immer die gleiche Rillqualität wie die mechanische Rillung mit Linien und Gegendruck.

Rüstvorgang und Make-ready im Detail

Der Rüstprozess umfasst die Montage der Stanzform, das Einrichten der Gegendruckplatte, das Justieren von Rillmatrizen und das Ausrichten der Anlagepunkte. Über Unterlagen und Makeready-Folien wird der Höhenverlauf der Schneid- und Rilllinien feinjustiert, um gleichmäßige Schnitt- und Rillergebnisse zu erzielen. Eine strukturierte Dokumentation der Rüstparameter (z. B. Linienhöhe, Gummihärte, Rillspalt, Pressdruck) verkürzt Folgerüstzeiten und erhöht die Prozessstabilität. In der Ausbrech- und Separationsstation sorgen abgestimmte Rahmen und Stege für ein kontrolliertes Lösen von Gitter und Innenausschnitten ohne Beschädigung der Nutzenteile.

Sicherheitsaspekte und Wartung

Die sichere Bedienung von Flachbettstanzen erfordert geschulte Mitarbeitende, geprüfte Schutzeinrichtungen und klare Abläufe für Werkzeugwechsel und Störungssuche. Regelmäßige Wartung von Lagerungen, Antrieben und Pressflächen sowie die Inspektion der Stanzform (Linienzustand, Gummierung, Befestigungen) beugen Ausfällen vor. Saubere Auflageflächen und korrekt eingestellte Niederhalter vermeiden Doppelbogen, Fehlzuführungen und daraus resultierende Qualitätsabweichungen.

Typische Kennzahlen und Toleranzen

Für die Praxis relevant sind Kennzahlen wie Hubzahl (z. B. 2.000–6.000 Hübe/h), zulässige Bogendicke bzw. Gesamtstärke des Materialaufbaus, maximale Bogenformate und die erreichbare Konturtoleranz. Je nach Material und Werkzeugzustand lassen sich Konturen üblicherweise im Bereich von ±0,2 bis ±0,4 mm reproduzierbar schneiden; Rillgeometrien werden auf die jeweilige Wellenart abgestimmt, um definierte Faltmomente zu erzielen. Die optimale Orientierung der Faserlaufrichtung in Bezug auf Rilllinien verbessert das Faltverhalten und minimiert Kantenrisse.

Praxisbeispiel aus der Verpackungsentwicklung

Bei einer mehrteiligen Tray-Konstruktion aus BC-Welle mit integrierten Grifföffnungen wurden Schneid- und Rilllinien so ausgelegt, dass Haltepunkte das Abfallgitter bis zur Ausbrechstation sicher führen. Durch Anpassung der Rillmatrizen an die Gesamtstärke und die Faserrichtung ließen sich Bruchkanten an den Griffbereichen vermeiden. Eine Mehrnutzen-Anordnung im Formatnutzen reduzierte den Verschnitt und ermöglichte eine stabile Serienfertigung mit konstanter Maßhaltigkeit für nachgelagerte Klebeprozesse.

Zusammenfassung:

• Flachbettstanzen ist ein präzises und effizientes Verfahren, das in der Produktion von Kartonagen und insbesondere in der Herstellung von Verpackungen aus Wellpappe genutzt wird.
• Durch das Stanzen lassen sich aus großen Wellpappbögen Einzelteile in verschiedenen Formen und Größen schneiden, die dann zu Verpackungseinheiten zusammengefügt werden.
• Die besondere Stärke des Flachbettstanzens ist die Möglichkeit, individuelle Formen und Designs zu produzieren - eine wichtige Anforderung in der Verpackungsindustrie, die einen hohen Standard an Funktionalität und ansprechender Optik setzt.
• Werkzeugaufbau (Schneid- und Rilllinien, Auswerfergummis) und abgestimmte Prozessparameter bestimmen Schnittqualität, Rillverhalten und Maßhaltigkeit.
• Das Verfahren eignet sich besonders für Klein- und Mittelserien, Prototypen und komplexe Konturen; bei sehr hohen Stückzahlen kann ein alternatives Verfahren Vorteile bieten.
• Durch optimierte Nutzenanordnung und präzise Rillgeometrien werden Verschnitt, Ausschuss und Nacharbeit reduziert, was die Ressourceneffizienz erhöht.
• Konsequente Qualitätssicherung mit definierten Toleranzen, Prüfintervallen und Werkzeugpflege sichert eine gleichbleibende Produktqualität über die gesamte Auflage.
• Die korrekte Auslegung von Rillkanälen, Haltepunkten und Ausbrechstrategien erhöht Prozesssicherheit, Formstabilität und die Weiterverarbeitbarkeit der Zuschnitte.