Technik erklärt

Flachstanze, Flachbettstanze

Das Flachstanzen ist die älteste Methode, Formen aus einem (bahnförmigen) Material heraus zu stanzen. Mit Lochstanzen arbeitete man bereits im alten Griechenland und davor.

Bei heutigen Flachstanzen handelt es sich um Maschinen, bei der ein Stanzwerkzeug (Stanzblech, Bandstahlschnitt, Stanzformträgerplatte) meist per senkrechten Hub in das zu stanzende Material eindringt, es trennt und dann wieder herausfährt. Durch die entsprechende Mechanik sind dabei sehr hohe Stanzkräfte erzielbar. Der Vorgang ist diskontinuierlich, dass zu stanzende Gut muss für den Arbeitsschritt in der Position fixiert werden. Der Vorschub erfolgt meist durch angetriebene Gummiwalzen oder einen Vorschubrahmen (Vorschubeinheit, Zangenvorschub). Je nach benötigter Passergenauigkeit sind unterschiedliche Verfahren im Einsatz. Die Schnittkontur wird mit Schneidlinien oder Perforationslinien erzeugt. Es können auch Rillungen und Prägungen in das Stanzwerkzeug integriert werden. Das Abtrennen der Nutzen und die Restgitteraufwicklung ist meist in die Stanzmaschinen und/oder Stanzwerkzeug integriert.

Die Stanzungen können bei gut ausgerichteten Maschinen sehr exakt und präzise sein. Insbesondere Kiss-Cut Stanzungen (also nur ein Teil des Materials wird gestanzt) von z.B. Etiketten lassen sich damit gut realisieren. Aber auch harte und sehr stabile Produkte wie Feinbleche, PMMA, Textilen oder Leder können gestanzt werden. Der Antrieb der Hubstanze erfolgt meist über einen hydraulischen Stempel oder einen Exzenter. 

Friktionswellen für flexibles Arbeiten

Friktionswellen bestehen aus einzelnen Segmenten (Friktionsringen), die zueinander verdreht werden können. Dadurch können Rollen mit z.B. unterschiedlichen Durchmessern auf der gleichen Welle aufgewickelt werden, obwohl sie sich dabei unterschiedlich schnell drehen.

Reibbeläge im Inneren der Welle werden über Druckluft an die Friktionsringe angepresst. Durch Variation des Luftdrucks kann das übertragene Drehmoment eingestellt werden. 

Um ein gleichmäßiges Aufwickeln der Rollen zu erzielen, empfiehlt es sich, eine Voreilung der Friktionswelle von bis zu 5% gegenüber der Bahngeschwindigkeit zu halten. 

Hubstanzautomaten

Hubstanzen sind diskontinuierlich laufende Stanzmaschinen. In einer Werkzeughalterung (Stanzplatte) wird das Stanzwerkzeug eingespannt. Durch Absenken des Werkzeugs auf das darunterliegende Stanzgut wird gestanzt. Dabei unterscheidet man das Anstanzen (Kiss-Cut) und das Durchstanzen (Die-Cut) des StanzMaterials. Nach dem Stanzvorgang fährt die Werkzeughalterung wieder nach oben. Nun wird durch einen Vorschub das nächste Material in den Stanzbereich geführt (dieser "Vorschub" kann auch ein händisches Einlegen sein). Durch Ungenauigkeiten im Vorschub entstehen Rapport-Unterschiede. Zudem ist das Hubstanzen durch den diskontinuierlichen Stanzprozess relativ langsam. Dafür sind die Werkzeuge meist deutlich günstiger wie beim Rotationsstanzen.

Je nach Produktions- und Budgetanforderung kommen mechanische und hydraulische Stanzautomaten in Frage. Während mechanische Hubstanzen mit Knickstock-Antrieb vergleichsweise schnell arbeiten können, bauen hydraulische Stempelantriebe erheblich mehr Kraft auf, was für dicke Materialien und/oder große Stanzformate mit vielen Stanzlinien vorteilhaft ist.

Kiss-Cut und Die-Cut (Anstanzen, Durchstanzen)

In der Stanztechnik unterscheidet man grob zwei Verfahren: das komplette Herausstanzen aus einer Materialbahn und das partielle Stanzen bis zu einer vordefinierten Stanztiefe.

Der Grund für die beiden unterschiedlichen Stanzverfahren ist, dass man z.B. bei Dichtringen aus Gummimatten diese als lose Teile benötigt. Dagegen müssen Rollenetiketten auf einem Trägermaterial sein, damit man sie z.B. in einem Etikettierautomaten verwenden kann. Es gibt also unterschiedliche Anwendungen, die jeweils angepasste Stanzverfahren benötigen.

Bei dem Durchstanzen (die-cut) entsteht häufig das Problem, das herausgestanzte Material aus dem Werkzeugbereich zu transportieren. Dazu gibt es verschiedene Verfahren, die wir Ihnen gerne erläutern.

Angestanzte (kiss-cut) Etiketten und Formstanzteile sind meist selbstklebend. Die Stanzmesser dringen nur durch das Deckmaterial (z.B. bedruckte PE-Folie) und den Klebstoff, jedoch nicht durch das darunter liegende Silikonpapier. Da bei diesem Aufbau meist eher dünne Materialien bearbeitet werden, muß der Stanzvorgang Mikrometer genau ausgeführt werden. Stanzt man zu tief und beschädigt die Silikonisierung des Trägers kann sich der Klebstoff-Film mit dem nicht silikonisierten Material darunter verbinden. Stanzt man nicht tief genug, durchtrennt man die Klebstoffschicht oder gar das Deckmaterial nicht. Beide Fehler führen zu Verarbeitungsproblemen.

Laminieren

In der Laminiereinheit oder auf größeren Laminatoren werden häufig nicht klebende Folien (Papier, Textilien, Gummi) mit einer selbstklebenden Folie oder einem Transferkleber (reine Kleberschicht ohne Träger) zusammen gebracht.

Wichtig bei diesem Vorgang ist, ohne Verzug und blasenfrei zu arbeiten, was über Bahnspannung und planparallele Ausrichtung der Laminierwalzen erreicht wird. 

Das Laminieren mit doppelseitig klebenden Klebebändern oder trägerlosen Transferklebebändern ist eine sehr verbreitete Methode, um z.B. bedruckte Etikettenfolien selbstklebend auszurüsten.

Es können aber auch z.B. Schutzfolien auflaminiert werden oder zwei Produkte wie RFID-Tags auf der Rolle und passende Hartfolienträgern miteinander kombiniert werden.

Magnetpulverbremse (Magnetpulverkupplung)

Magnetpulverbremsen werden an Stelle von Wirbelstrombremsen oder mechanisch-pneumatischen Scheibenbremsen eingesetzt. Ihr wesentlicher Vorteil ist der sehr gleichmäßige Drehmomentverlauf. Anders wie bei Wirbelstrombremsen ist die Bremswirkung weitgehend unabhängig von der Drehzahl. Damit lassen sich gut Sanftanläufe realisieren. Hauptanwendung der Magnetpulverbremsen bei den Maschinen der CMC Maschinenbau ist die feinfühlige Bahnspannungsregelung.

Durch die pfiffige Technik ist kein großer Steuerleistungsaufwand notwendig.

Im Prinzip besteht eine Magnetpulverbremse aus einem Rotor und einem Stator, in dem eine Magnetspule eingelassen ist. In dem Spalt zwischen dem stehenden und rotierenden Bauteil ist Magnetpulver eingelassen. Dieses Magnetpulver erzeugt linear ansteigend abhängig vom Stromfluss einen immer stärkeren Kraftschluss zwischen Stator und Rotor. Dabei berühren sich die beiden Bauteile nicht (wie z.B. bei einer Scheibenbremse), was einen verschleißarmen Dauerbetrieb ermöglicht.

Bei der Magnetpulverkupplung ist der Stator ebenfalls drehend gelagert und kann so stufenlos Drehmoment-Kräfte auf eine weitere Welle übertragen.

Mechanische und pneumatische Spannköpfe

Größere Materialrollen (Ballen) werden nicht über eine durchgehende Welle gelagert, sondern zwischen zwei Spannköpfen fixiert. Dabei ist die Kraftübertragung auf den Kern des Wickelgutes besonders wichtig. 

Spannköpfe besitzen konische Spannkeile, die entweder mechanisch oder pneumatisch nach aussen gedrückt werden. Dabei verspannen sie sich durch Selbsthemmung im Papier- oder Kunststoffkern und können das erforderliche Drehmoment übertragen.

Die Druckluftzuführung bei pneumatischen Spannköpfen kann wahlweise über die Welle oder radial am Spannkopf erfolgen.

Spannköpfe werden abhängig von der verwendeten Maschine und dem maximal vorkommenden Rollengewicht ausgewählt. In vielen Fällen steht eine  Ausführung in Aluminium oder Stahl zur Verfügung.

Ober- und Untermesser bei Rundmessern

Die tellerförmigen Obermesser (Tellermesser) und die ringförmigen Untermesser (Schneidbüchsen, Nutmesser) ergeben in ihrem Zusammenspiel einen kontinuierlichen Scherenschnitt.

Während die scharfe Klinge im Obermesser sitzt, liegt diese an der scharfen Schneidekante des Untermessers. Durch das Andrücken der Obermesser an die Untermesser erzielt man einen nahe 90° liegenden Schneidwinkel. Damit lassen sich sehr exakte und gerade Schnitte in Papier und Folien erzeugen. Sogenannte Zwischenringe ermöglichen die Einstellung der Schneidbreite in 1/10 mm Schritten)

Da diese Produkte einem permanenten Verschleiß unterliegen, müssen vor allem die Obermesser regelmäßig nachgeschliffen und/oder ersetzt werden. Bei Beschädigungen der Schneidkante kann es zu erheblichen Problemen mit dem Schneidgut kommen (z.B. Einreißgefahr). Solche Messer sollten sofort ausgetauscht werden.

Obermesserhalter

Bei dem rotierenden Scherenschnitt der Kreismesser kommt es darauf an, dass die tellerförmigen Obermesser exakt zu den Untermessern fixiert sind. Um ein gutes Schneidergebnis zu erzielen, werden die tellerförmigen Obermesser mit Druck an die Untermesser angelegt. Die Obermesserhalter übernehmen dabei die Aufgabe, die Messer mechanisch fest mit der Messerwelle zu verbinden. Eingearbeitete Federelemente erzeugen einen gleichmäßigen Andruck des Obermessers auf der unteren Schneidhülse.

Man unterscheidet bei den Obermesserhaltern eine Exzenterbefestigung, die mit einem Schlüssel mechanisch verspannt werden. Daneben gibt es die Befestigung durch Stellschrauben, Innenringbefestigung und frei einrastende Obermesserhalter. Zur Festlegung der Schneidbreite können Abstandshalter zwischen den Messerhaltern eingesetzt werden. Alternativ sind auch automatisch verfahrende elektromechanische oder pneumatische Messerhalter einsetzbar, die per Programmierung an ihre vorgesehene Position fahren und dort fixiert werden.

Pneumatische Spannwellen

Im Gegensatz zu einer mechanisch aufwändigeren Friktionswelle sind Spannwellen besonders gut für dünne Materialien mit geringen Dickenschwankungen geeignet.

Grob unterscheidet man bei den Spannwellen solche mit durchgehenden Leisten oder einzelnen Klemmelementen.

In beiden Fällen werden durch das Befüllen der innenliegenden Flachschläuche mit Druckluft die Klemmelemente nach aussen gegen die Hülse gedrückt. Die Klemmelemente können aus unterschiedlichen Materialien bestehen und Längs- oder Querrillen aufweisen. Beim Entlüften gleiten die Spannelemente durch die integrierten Federelemente wieder zurück in ihre Ausgangslage. 

Wichtig ist die maximale Traglast, um ein Durchbiegen der Welle zu vermeiden. Durch Vorzentrierleisten kann der präzise Rundlauf der Papier- oder Folienrollen optimiert werden.

Quetschmesser

Im Gegensatz zum kontinuierlichen Scherenschnitt bei Obermesser und Untermesser ist beim Quetschmesser nur eine Schneide im Einsatz. Sie wird mit hohem Druck durch das Schneidgut auf eine Gegenwelle gedrückt.

Der wesentliche Vorteil von Quetschmessern ist die sehr kurze Einrichtzeit. Man kann sehr schnell von einem Auftrag umrüsten auf den nächsten und vermindert damit Stillstandszeiten.

Durch die Schnitttechnik ist die Anwendung von Quetschmessern jedoch auf bestimmte Materialien beschränkt (Sauberkeit der Schnittkante). Typische Anwendungen sind das Schneiden von Textilien, Schmirgel, Vlies, Tissue, Gummi und auch Klebebänder.

Neben durchgehend schneidenden Messern sind auch Perforierquetschmesser und Profilquetschmesser einsetzbar. Auch das Rillen von Material ist durch nicht komplett bis zur Unterwelle durchgehende Quetschmesser möglich. Mit entsprechenden Werkzeughaltern ist auch das Anritzen möglich. Dabei wird z.B. das selbstklebende Etikettenmaterial getrennt, das darunter liegende silikonisierte Trägerpapier jedoch nicht. 

Die Gegendruckwelle wird meist aus chromlegierten Werkzeugstähle für lange Standzeiten hergestellt. Weitere spezielle Oberflächenhärtungen erhält man bei den entsprechenden Herstellern.

Rotationsstanzen

Das Rotationsstanzen ist eine Variante zum Hubstanzen. Der wesentliche Vorteil liegt im kontinuierlichen Betrieb, was sich aus dem Produktionsverfahren ergibt.

Im Prinzip besteht eine Rotationsstanze aus zwei Zylindern. Der obere Zylinder (Die) ist mit Schneidelinien ausgerüstet. Darunter angeordnet ist der Gegendruckzylinder (Anvil), der das Stanzgut in der passenden Distanz hält. Beide Zylinder halten durch hochpräzise Laufringe (Schmitzringe) einen definierten Abstand (Spaltmaß, Clearance, Gap).

Über die Schmitzringe wird bestimmt, wie tief die Schneidlinien des oberen Stanzzylinders (massiv oder als Magnetzylinder mit Schneidblech) in das Material eintauchen. So dringt das Messer beim Etikettenstanzen durch das Etikettenmaterial und den Kleber, sollte jedoch nicht das darunter liegende silikonisierte Papier oder die silikonisierte Folie beschädigen (Kiss-Cut). Daher sind Rotationsstanzen auf wenige µm Spaltmaß genau. Beim Durchstanzen (Die-Cut) hingegen laufen die Stanzlinien Metall auf Metall und durchtrennen das Stanzgut komplett.

Zur Anwendung kommen massive Stanzzylinder oder Magnetzylinder. Auf Magnetzylinder werden dünne Blechfolien montiert, die mit den auftragsspezifischen Stanzlinien versehen sind. Vorteil: sie können leicht ausgetauscht werden.

Da das zu stanzende Gut kontinuierlich durch die rotierenden Zylinder transportiert wird, ist eine hohe Genauigkeit einerseits bei den Stanzteilen, jedoch auch bei dem Rapport (Abstand Stanzung zu Stanzung) möglich. Die Geschwindigkeit kann erheblich höher sein wie bei Hubstanzungen.

Wärmeausdehnung, unglückliche Schneidlinien-Anordnung (lange Querstanzlinien), zu hoher Druck oder falsche Auslegung der Messer in Bezug auf das zu stanzende Material sind potentielle Fehlerquellen.

Schneidwerkzeug "Rasierklinge"

In Verbindung mit den entsprechenden Rasierklingen-Haltern sind zum Teil sehr schmale Schnittbreiten möglich. 

Da die Klingen schmal und scharf sind, kann man mit Rasierklingen-Schneiden besonders gut hauchdünne Kunststoff- und Metallfolien schneiden. Neben üblichen Hartmetall-Schneiden gibt es von verschiedenen Herstellern auch u.a. Keramik-veredelte Klingen mit besonders hoher Standzeit.

Je nach Maschinenkonfiguration ist ein einfacher Tausch zwischen Tellermessern (Scherenschnitt) und Rasierklingen möglich. 

Stanzdruck (Stanztechnik) - Stanzplatte

Beim Stanzen wird das Material durch die Schneide so weit unter Druck gesetzt, dass es zerbirst. Es ist also kein glattes Eindringen und Verdrängen des Materials durch die Schneide, sondern ein druckinduziertes Materialversagen. Übliche, symmetrische Schneidlinien haben einen Schneidwinkel von 54° für dickere, harte Materialien und 42° für dünnere Folien. Die Schliffform kann jedoch auch asymmetrisch sein (Materialverdrängung auf einer Seite reduzieren) oder gestuft erfolgen (Facettenschliff). Neben dem Stanzen gibt es auch noch das Rillen (Biegekanten vorgeben, eher bei dickeren Materialien), das Ritzen (erleichterte Faltung, eher bei dünnen Materialien), das Perforieren (erleichterte Trennung von Nutzen) und das Prägen (Eindruck z.B. eines Logos in das Material).

Der Stanzerfolg ist natürlich sehr stark abhängig vom ausgeübten Druck. Der für eine erfolgreiche Stanzung benötigte Stanzdruck ist von mehreren Parametern abhängig wie zum Beispiel 

• Zu stanzendes Material

• Materialstärke

• Materialhärte

• Kontur und Anzahl der Stanzlinien

• Stanzfläche

• Stanzwerkzeug (z.B. Flachbettstanze, Rotationsstanzwerkzeug, Tiegel, etc.)

und einige weitere Einflussfaktoren. Meist wird jedoch der erforderliche Stanzdruck für die Stanzform nach einem Stanztest am zu bearbeitenden Material durch den Werkzeugmacher (z.B. Bandstahlschnitt, Rotationsstanzen) vorgegeben.

Als einen groben Richtwert kann man bei einer Flachbettstanze und neuwertiger Schneidlinie für einen Chromokarton von 250…350 gr/m² von etwa 35 kg Stanzdruck pro Zentimeter Stanzlinie ausgehen. Im Laufe der Zeit wird die Schneidlinie stumpfer und der benötigte Stanzdruck kann durchaus bis auf 48 kg/cm ansteigen.

Als Gegendruckplatte (Stanzunterlage) bei Hubstanzen sind Materialien wie Hartpapiere Pertinax oder Buntmetalle wie Aluminium oder Messing im Einsatz. Sie gewährleisten ein gutes Stanzergebnis bei gleichzeitig geringstmöglicher Beschädigung der empfindlichen Schneidkante. Bei klebenden Produkten (Etiketten,Formstanzteile) ist zusätzlich auf ein für das Stanzen geeignete Abdeckmaterial zu achten (Silikonpapier mit ausreichender Festigkeit und Druckunempfindlichkeit, z.B. Glassine-Papier). Für Rillungen und Ritzungen können zusätzliche Maßnahmen auf der Gegenstanzplatte notwendig werden (z.B. Rillnuten).

Eine wichtige Funktion übernehmen die Auswerfergummis. Sie halten das Material während des Stanzvorgangs fest und ermöglichen nach dem Stanzvorgang das Auswerfen des gestanzten Teils aus der Stanzform. Neben flächigen Auswerfergummis (der gesamte Bereich um die Schneidlinien herum ist flächig ausgefüllt) gibt es zahllose Gummi-Profile, die vor allem durch eine seitliche Keilwirkung der Materialverdrängung durch die Schneidlinie entgegen wirken sollen. Die Gummiprofile unterscheiden sich vor allem in Form und Materialhärte.

Breitstreckwalzen

Selbst bei optimaler Materialführung können Falten und sogar Knicke bei der Verarbeitung von bahnförmigen Materialien entstehen. Gründe dafür können zum Beispiel bereits im Material vorhandene Spannungen sein. Auch Dickenunterschiede innerhalb der Materialbahn führen zu unterschiedlichen Bahnspannungen und damit zur Möglichkeit der Faltenbildung. Diese Materialverwölbungen oder gar Dopplungen können beim Schneiden und Stanzen nicht nur zu Ausschuss führen, sondern auch Werkzeuge beschädigen und den Fertigungsprozess unterbrechen.

Um dieser Faltenbildung entgegen zu wirken, setzt man Breitstreckwalzen ein. Diese drängen auf unterschiedliche Weise das Material aus der Bahnmitte zum Rand und glätten dadurch die Bahn. Hersteller wie die Firma Mink verwenden für ihre Breitstreckwalzen nach außen gerichtete Bürsten, was eine sehr universelle Anwendbarkeit bei unterschiedlichsten Materialien ermöglicht. Allerdings können die Bürstenköpfe in empfindlichen Materialien (z.B. dünne Metallfolien) Abdrücke hinterlassen.

Breitstreckwalzen zum Beispiel von der Firma Dreckshage basieren auf Präzisions-Gummiringen, die ebenfalls eine Spreizwirkung erzielen und dabei ebenfalls sehr flexibel einsetzbar sind.

Neben weiteren Strukturierungsmöglichkeiten (spiralförmige Nuten oder Profilierungen, die nach außen laufen, z.B. von STS) werden auch Bananenwalzen als Breitstreckwalze eingesetzt. Die Firmen Kickert und Robec sind solche Unternehmen, bei denen die Wellen durch Druck und Zug einen mehr oder weniger großen Bogen beschreibt. Läuft das Bahnmaterial über diese Welle, muss das äußere Material einen minimal kürzeren Weg zurücklegen wie das mittlere, auf dem erhöhten Wellenbogen geführte Material. Dadurch entsteht eine Spreizspannung, die eine Glättung der Materialbahn bewirkt.

Vergleich Hubstanzen vers. Rotationsstanzen vers. Laserstanzen

Alle drei Verfahren haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile. Es kommt daher darauf an, welches Ziel man mit der Anschaffung einer entsprechenden Stanzmaschine verfolgt. Wenngleich alle drei Verfahren einen hohen Freiheitsgrad bei den zu verarbeitenden Materialien bieten, sind sie doch recht unterschiedlich. Die Möglichkeiten der Anpassung an das zu verarbeitende Material ist bei den mechanischen Stanzen vor allem durch die unterschiedlichen Stanzwerkzeuge möglich. Genauigkeit und Geschwindigkeit werden jedoch maßgeblich durch die verwendete Stanztechnik bestimmt.

Die hier gemachten, eher allgemeinen Aussagen beziehen sich auf Folien, Papiere und andere dünne Materialien wie Leder, Gummi oder dünne Metallfolien.

Vorteile Rotationsstanzen

• Hohe Produktivität durch große Fertigungsgeschwindigkeit

• Hohe Teilegenauigkeit erzielbar

• Hohe Genauigkeit des Rapport-Abstandes

• Hohe Standzeit des Werkzeugs

• Vergleichsweise leiser und vibrationsarmer Produktionsprozess

• Geeignet für große bis sehr große Aufträge

Nachteile Rotationsstanzen

• Teure Werkzeuge, vor allem Schneidzylinder

• Lagerung und Wartung von Schneidzylindern aufwändig, Stanzbleche sind         mechanisch empfindlich

• Extrem empfindliche Technik bei Dickenänderungen (Spaltabstand ist fix)

• Starke Abhängigkeit von verfügbaren Stanzzylinder-Durchmessern         (ansonsten z.B. vermehrter Abfall; Abhilfe: Semi-rotatives Stanzen)

Vorteile Hubstanzen

• Günstige Werkzeugkosten (Bandstahlschnitt)

• Schnelles Wechseln des Werkzeuges, kurze Rüstzeiten

• Enorm hohe Stanzdrücke möglich für dicke oder harte Materialien

• Dickenschwankungen können durch Nachjustieren ausgeglichen werden

Nachteile Hubstanzen

• Diskontinuierlicher Fertigungsprozess, relativ langsam

• Fertigungsprozess kann Lärm und Vibration erzeugen 

• Geringe Rapportgenauigkeit

Vorteile Laserstanzen

• kein Werkzeug notwendig

• rein digitale Änderung notwendig bei Formänderung

• sehr schneller Auftragswechsel

• Verarbeitung sehr dünner Folien möglich

• extrem feine Strukturen herstellbar, die nicht mit klassischen         Stanztechniken produziert werden können

• berührungsloses Stanzverfahren

• Abhängig von Bauform der Laserstanze sehr große Stanzteildimensionen         möglich

Nachteile Laserstanzen

• Thermischer Energieeintrag kann zu unerwünschten Stanzrändern führen (z.B.Verkohlung)

• relativ langsames Verfahren selbst mit Hochleistungslasern, da keine Mehrfachnutzen zeitgleich gestanzt werden können

• technisch anspruchsvolles Verfahren (Digitalisierung, Arbeitsplatzeinrichtung, Bedienung)

Halb-rotatives Stanzen

Ein Nachteil des rotativen Stanzens ist die Abhängigkeit vom Stanzzylinder-Durchmesser. Dieser kann nicht beliebig frei gewählt werden. Stanzteilgröße und Stanzzylinder-Umfang werden in Beziehung gesetzt und ergeben dann eine bestimmte Stanzteil-Anzahl und einen bestimmten Abstand zwischen den Formteilen.

Ist die Größe des Stanzteiles in Bezug auf den verfügbaren Umfang so, dass ein großer Abfall entsteht würde (als Beispiel: Rollenumfang 350 mm, 5x Etikett 75 mm -> 4,6 Stanzteile), kann man auf das halbrotative Stanzen ausweichen. Der Rapport zwischen den Einzelteilen kann auf diese Weise auf das minimal mögliche Maß reduziert werden, ohne auf das passende Teilungsmaß achten zu müssen.

Beim halb-rotative Stanzen wird mit einem maximal 270° Umfang messenden Stanzblech gearbeitet. Ist der letzte Schnitt gemacht, wird das Stanzmaterial so verfahren, dass es passend zum ersten Schnitt der nächsten Rotation bereit liegt. Es wird also in passendem Maß abgebremst, leicht rückwärts gezogen und wieder beschleunigt. Der Vorteil ist bei nicht passendem Teilungsmaß der deutlich reduzierte Abfall gegenüber dem Vollumfang-Stanzwerkzeug. 

Eine halb-rotative Stanzmaschine ist also deutlich vielseitiger bei der Stanzung von Formteilen. Außerdem ist dieses Verfahren (Stanzblech- statt Zylinderwechsel) auch für kleinere Druck- und Stanzaufträge geeignet, was sie für Nischenanbieter interessant macht.

Bahnkantensteuerung

Um mit Schneid- und Stanzmaschinen exakte und hochwertige Endprodukte produzieren zu können, ist eine Bahnkantensteuerung sehr wichtig. Denn in vielen Fällen ist die Bahnkante der Ausgangspunkt für die korrekte Stanzung oder das Einhalten von Toleranzen beim Schneiden. 

Zu der Bahnkantensteuerung gehören

a. Sensoren 

b. Steuerung

c. Aktoren

Als Sensoren bieten sich Lichtschranken oder Ultraschallsensoren an. Bei transparenten Folien sind Ultraschallsensoren dem Lichtsensor (meist Infrarot) überlegen. Üblich sind jedoch Lichtsensoren.

Die Steuerungselektronik ist in den meisten Maschinen mit Bahnkantensteuerung der CMC Maschinenbau in die Anlagentechnik integriert.

Als Aktoren fungieren entweder Führungswellen, die per Linearantrieb bewegt werden (z.B. die Abwickelwelle) oder Drehrahmen. Drehrahmen sind meist quadratische Tische, über die das Material geführt werden. Zwei Wellen, die parallel zueinander ausgerichtet sind, können um wenige Grad zur Laufrichtung verdreht werden und verhindern so das Abwandern von Material in die eine oder andere Richtung. Einfache Maschinen werden mit den günstigeren Linearantrieb-angetriebenen Wellen ausgerüstet. Durch den Antrieb wird Materialrolle parallel zu den folgenden Transport- und Umlenkrollen hin und her bewegt.

Ziel der Bahnkantensteuerung ist es z.B., den Schneidrand beim Teilen von Rollen möglichst konstant zu halten, selbst wenn die Ausgangsrolle nicht kantengerade aufgewickelt ist. Beim Stanzen kann mit Hilfe der Bahnkantensteuerung das exakte Stanzen und Vereinzeln von Etiketten-Nutzen unterstützt werden. 

Weitere Möglichkeiten sind das Erfassen von Passermarken durch Kameratechnik (Bildverarbeitung), was jedoch merklich preisintensiver ist und nur eingesetzt wird, wenn die oben erwähnten Technologien keine ausreichenden Ergebnisse erzielen.

Bahnzugregelung

Die Bahnzugregelung oder die Bahnspannungsregelung ist, wie der Name schon sagt, dazu da, die Zugkräfte innerhalb des Materials während der Verarbeitung konstant zu halten.

Optimale Schnittergebnisse und Stanzergebnisse erhält man bei unterschiedlichen Produkten durch eine jeweils passende Bahnspannung. Zu große Bahnspannung kann z.B. zu Maßungenauigkeiten bei Rotationsstanzungen führen (ein Kreis wird zur Ellipse gedehnt) und kann beim Schneidvorgang für zu locker oder zu hart aufgewickelte Rollen verantwortlich sein. Starre Folien kann man eher mit großer Zugspannung aufwickeln wie z.B. Vliese, die eher geringere Materialzugspannungen benötigen. Ein typisches Zeichen für eine falsch eingestellte Zugspannung ist bei zu hart aufgewickelte Rollen das Teleskopieren (seitliches Austreten des Materials aus der Rollenebene). 

Eine Bahnspannungsregelung besteht aus folgenden Komponenten:

- Sensor, z.B. Kraftmessdose oder Messwalze

- Steuerungsregelung

- Ggf. gebremste oder angetriebene Wellen

Kraftmessdosen registrieren die Kraft, die die Materialbahn auf eine Welle ausübt. Aus der kontinuierlich gemessenen Kraft errechnet die Steuerung, wie stark z.B. eine Bremse an der Abwicklung oder die Kupplung an der Antriebsachse eingestellt werden muss. Besonders vorteilhaft sind dabei die Magnetpulver-Bremsen und -kupplungen von CMC Maschinenbau, die in weiten Bereichen linear und bei minimalem Eigenverbrauch geregelt werden können.

Auf diese Weise wird die Bahnspannung konstant gehalten.

Eine weitere Möglichkeit zum Konstanthalten der Materialzugspannung sind Tänzerwellen (Tänzer-Regelungen). Die Technik wird bei unseren Anlagen nur in wenigen Ausnahmefällen verwendet (z.B. in Verbindung mit einem Materialspeicher)