Beim Tiefziehen handelt sich um eines der wichtigsten plastischen Umformverfahren in der modernen Fertigungstechnik. Als Tiefziehen bezeichnet man laut DIN8584-Norm das Umformen eines Blechzuschnitts zu einem einseitig offenen Hohlkörper, sowie eines Hohlkörpers zu einem Hohlkörper mit kleinerem Umfang ohne beabsichtigte Veränderung der Blechdicke. 

Da die Umformung zwischen Raumtemperatur und maximal 250°C stattfindet, erfolgt eine Kaltverfestigung des ursprünglich weichen Werkstoffes. Diese Bauteile zeichnen sich daher durch eine hohe Festigkeit aus. Dadurch kann man gegenüber zerspanend hergestellten Bauteilen die Wandstärke reduzieren, was zu einem geringeren Bauteilgewicht führt. 
Dies macht das Tiefziehen zu einem ausgezeichneten Verfahren für die Massenproduktion von dünnwandigen Bauteilen, bei denen es auf exakte Maßhaltigkeit, hohe Festigkeit und die Minimierung von Ausschuss ankommt. Unsere Tiefziehteile können für den jeweiligen Anwendungsfall bei Bedarf noch wärmebehandelt, beschichtet, oder anderweitig veredelt werden. 

Wie funktioniert Tiefziehen bei STÜKEN?
Über mehrere Umformstufen wird das Material in die gewünschte Form gebracht. Dies geschieht mit Hilfe von Werkzeugen, die individuell entwickelt werden. Das Wort „Werkzeug“ bezeichnet dabei die Gesamtheit der Stationen mit Stempeln und Matrizen.
Das Ausgangsmaterial beim Tiefziehen ist ein Metallband, das in Form eines Coils aufgewickelt ist. Das Metallband wird vom Coil abgewickelt und in die Tiefziehpresse eingeführt. In der Presse sind hintereinander verschiedene Umformstationen angeordnet. Jede Umformstation hat zwei Aktivwerkzeuge, welche die Umformung realisieren: Der Stempel und die Matrize. 
Diese Presse besteht aus zwei Hauptkomponenten für jedes Produkt: der Matrize (oder dem Werkzeug, das die Negativform des Bauteils bildet) und dem Stempel (der das Material in die Matrize presst).

• Erster Umformschritt: Beim Tiefziehen mit Stufenpressen wird zu Beginn des Tiefziehprozesses aus dem Band eine Platine geschnitten. Daraus wird dann das sogenannte Kalott geformt. Dies erfolgt durch das Zusammenspiel von Stempel und Matrize, wobei der Stempel die Platine in die Matrize drückt. Die optimale Auslegung der Werkzeuge wird durch die computergestützte Umformsimulationen (FEM) unterstützt. Nach jedem Zug fährt der Stempel wieder nach oben. Ein Auswerfer hebt das Werkstück auf die Transferebene zurück, dort wird es mit Hilfe des Topfhalters vom Stempel abgestreift. Die Greifer befördern es zur nächsten Station, in der der nächste Umformschritt stattfindet.
• Weitere Umformstufen: In den nachfolgenden Umformstufen wird das Material weiter in die gewünschte Endform überführt. Dabei reduziert sich der Durchmesser des Hohlkörpers und die Höhe des Ziehteils wird größer. Wahlweise kann die Wandstärke weitgehend konstant gehalten werden oder auf Wunsch reduziert werden. Das Reduzieren der Wandstärke nennt man Abstreckziehen. Mit jeder Umformstufe sind auch diverse weitere Operationen möglich, wie zum Beispiel das Stanzen von Löchern, Formen von Sicken oder das Formen von Gewinden.
• Endbearbeitung: In der letzten Umformstation wird das Bauteil vollständig ausgebildet und anschließend aus der Presse ausgeschleust.
   

Das Tiefziehen ist ein äußerst effizientes, schnelles und ressourcenschonendes Verfahren für die Massenfertigung. In bis zu 30 Stufen je Werkzeug kann STÜKEN das Tiefziehteil fertig fallend produzieren, inklusive Seiten- oder Bodenlöchern, Gewinden und vielen weiteren komplexen geometrischen Eigenschaften. Oftmals kann sogar mehrspurig gefertigt werden. Je höher die Stückzahl, desto größer ist oft auch die Kostenersparnis.

Wir bei STÜKEN produzieren Tiefziehteile auf über 400 Pressen mit bis zu 30 Werkzeugstationen – und erweitern unseren Maschinenpark je nach Projektbedarf um weitere Anlagen, die genau auf Ihre Bedürfnisse abgestimmt sind.

Grundsätzlich arbeiten wir bei STÜKEN mit drei Grundtypen von Pressen:

• Transferpressen von 60 bis 1250 kN: Hier wird zu Beginn aus dem Band eine Platine ausgestanzt. Nur diese Platine wird für die Umformung in die Presse eingeschleust. Sie wird in einer Reihe von Umformstationen zum finalen Fertigteil umgeformt, wobei Greifer das Werkstück Schritt für Schritt von einer Station zur nächsten transportieren. 
  Transferpressen bieten eine hohe Fertigungsleistung und sind besonders geeignet, wenn lange und große Bauteile mit komplexen Geometrien oder beispielsweise Seitenlöchern benötigt werden. Die Werkzeuge sind einspurig ausgeführt, das heißt bei jedem Pressenhub entsteht ein fertiges Tiefziehteil. Typische Hubzahlen liegen bei bis zu 300 Hub pro Minute.
• Folgeverbundpressen (Stanzautomaten) von 180 bis 800 kN: Im Gegensatz zu Transferpressen verbleiben die Platine und die daraus hergestellten Tiefziehteile bis zum Schluss im Band. Der Transfer zu den einzelnen Umformstationen erfolgt nicht durch Greifer, sondern durch das Band selbst, mit dem die Teile durch dünne Stege verbunden sind. Aufgrund der Bandführung können die Werkzeuge mehrspurig ausgeführt werden, das heißt bei jedem Pressenhub entstehen mehrere Ziehteile. Diese Maschinen werden verwendet, wenn das Bauteil weniger komplex ist. Sie eignen sich für flachere Bauteile wie Blechhülsen oder einfache Gehäuse bei sehr hohen Stückzahlen. Typische Hubzahlen liegen bei bis zu 1000 Hub pro Minute.
• Hydraulische Pressen von 300 bis 3200 kN: Diese Pressen sind in der Lage, besonders hohe Presskräfte zu erzeugen, die für größere oder dickere Materialien erforderlich sind. Häufig werden sie in der Prototypenphase eingesetzt, wenn die finale Bauteilkontur noch nicht feststeht.

Dank unserer vielseitigen Pressen und Automaten bieten wir Ihnen einen großen Spielraum bei der Fertigung von Tiefziehteilen. So können wir Bauteile mit folgenden Abmessungen und Materialstärken realisieren:

• Abmessungen von unter 1 mm bis zu 92 mm Höhe
• Durchmesser von 0,4 bis 75 mm
• Materialstärken von 0,03 bis 2,2 mm

Tiefziehteile spielen eine entscheidende Rolle in der Mobilitätsbranche, wo sie in einer Vielzahl von sicherheitsrelevanten und leistungsstarken Komponenten zum Einsatz kommen.

Dazu gehören etwa im Automobil:

• ABS-System: Jochringe, Ventilsitze, Gehäusetöpfe, Spulengehäuse, Filter, Scheiben
• Elektrische Lenkung: Lagerkomponenten, Drehwinkelsensoren
• Kraftstoffeinspritzung: Gehäuse, Filter, Anschlussstücke, Rohre
• LED- und Xenon-Licht: Sockelgehäuse und Gehäusedeckel
• Kühlsystem: Gehäuse aus Messing, Kugelventile
• Airbag: Deckel, Kappen, Zündkammern, d.h. Komponenten für Airbag-Zünder und Airbag-Generatoren
• Komponenten für die Elektromobilität: Elektromagnetische Abschirmungen, metallische Stromschienen, Hochvolt-Verbindungskomponenten, Steckverbinder, Gehäuse für Sensoren, Antriebskomponenten
• Temperatursensoren und weitere Sensoren: Hülsen
• Drehschalter, z.B. Drehschalter für Lüftung/Heizung, Stößel
• Sensoren für Abgastemperatur, Abgasrückführventile, Intank-Benzinpumpe.

Dazu kommen Anwendungen in Baumaschinen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Notstromaggregaten und Drohnen. Auch in Fahrrädern und E-Bikes werden unsere Tiefziehteile eingesetzt. 

Durch das Tiefziehen werden viele Metallbauteile gefertigt, die in elektrischen Geräten und Anlagen verwendet werden. 

Bei STÜKEN können wir unter anderem folgende Komponenten fertigen:

• Abschirmungen: Tiefziehteile zur elektromagnetischen Abschirmung von empfindlichen Bauteilen
• Dioden, die in Schaltkreisen eingesetzt werden.
• Oszillatoren für die Frequenzregelung in elektronischen Geräten
• Prüfstifte für die Qualitätskontrolle elektronischer Systeme
• Schalter für elektrische Geräte und Systeme
• Sicherungen für elektrische Kreise
• Steckverbindungen für sichere und stabile elektrische Verbindungen
• Widerstände für elektrische Schaltungen

Tiefziehteile finden in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik vielfältige Anwendungen. Sie spielen eine zentrale Rolle in verschiedenen Komponenten und sorgen für die zuverlässige Funktionalität und Sicherheit moderner Systeme. 

Beispiele für Tiefziehteile in diesem Bereich sind:

• Becher für Temperaturfühler und Thermostate
• Hülsen für die präzise Regelung der Temperatur in Heizungsanlagen
• Dichtungen und Ventile für Wärmetauscher
• Sicherheitsventile, die den Schutz von Heizungs- und Klimaanlagen gewährleisten
• Bauteile für Kühlsysteme und Klimaanlagen
• Verbindungen für Niederdruck- und Hochdruckleitungen in Heizungsanlagen
• Befestigungselemente für Systemkomponenten wie Rohre und Module

STÜKEN ist zertifiziert nach ISO 13485 und gewährleistet mit validierten Reinigungsprozessen sowie Reinräumen der Klasse 7 nach ISO 14644 und GMP-Leitfaden Klasse C, dass unsere Tiefziehteile die hohen Standards der Medizintechnik erfüllen.

Zu den Anwendungsbereichen unserer Produkte zählen unter anderem:

• Infusionssets für den sicheren Einsatz.
• Dialysegeräte: Bauteile für Anschlüsse und Verbindungen, die höchste hygienische Anforderungen erfüllen.
• Herzschrittmacher: Gehäusebestandteile, die höchste Anforderungen an Qualität und Sauberkeit erfüllen.
• Insulinpumpen: Dichtungen und Montagekomponenten, die eine exakte Steuerung ermöglichen.
• Insulinstifte: Schutzhüllen, Dichtungen und Verbindungselemente für die sichere Anwendung.
• Zahnimplantate: Präzisionsbauteile, die zur sicheren Verpackung der Implantate benötigt werden.
• Medizinische Pumpensysteme: Gehäuse-, Verbindungsteile und Dichtungen, die präzise und zuverlässig arbeiten.
• Magnetventile: Komponenten für die Steuerung, Sicherheitsmechanismen und Dichtungen.

In der industriellen Fertigung sind zuverlässige, belastbare und funktionale Bauteile von entscheidender Bedeutung. Tiefziehteile leisten einen wertvollen Beitrag in zahlreichen Anwendungen, zum Beispiel:

• Hallenbeleuchtung: Reflektoren und Lampenhalterungen, die für eine optimale Beleuchtung in Industrieanlagen sorgen.
• Smart Factory: Komponenten, die die Vernetzung und Automatisierung von Produktionsprozessen unterstützen, z.B. Sensoren.
• Magnetventile in Industrieanlagen: Bauteile wie Ventilkörper und Dichtungen, die zur Steuerung von Flüssigkeiten und Gasen verwendet werden.
• Sensorsysteme in der Produktionstechnik: Halterungen und Gehäuse für Sensoren, die zur Überwachung und Optimierung von Produktionsabläufen beitragen.
• Überwachungssysteme in der Gebäudetechnik: Bauteile für Sicherheits- und Alarmsysteme, die die Überwachung von Anlagen und Räumen ermöglichen.
• Elektrische Aktuatoren: Komponenten für die präzise Steuerung von Bewegungen und Prozessen in industriellen Systemen.
• Mess- und Prüftechnik: Bauteile für Geräte, die in der Qualitätssicherung und Fehlerdiagnose in der Fertigung zum Einsatz kommen.
• Gebäudeinstallationen: Verbindungselemente und Komponenten, die für stabile und funktionale Installationen in Industriegebäuden sorgen.

Beim Tiefziehprägen handelt es sich um eine Variante des Tiefziehens. Es unterscheidet sich durch den zusätzlichen Schritt der Prägung, bei dem eine Form oder eine Textur auf das Bauteil aufgebracht wird. Tiefziehprägen wird oft genutzt, um funktionale oder ästhetische Oberflächenstrukturen in die tiefgezogenen Teile zu integrieren, z.B. in der Herstellung von Automobilkomponenten, Dekorteilen oder Medizinprodukten.

Beim Abstreckziehen wird die Wandstärke des Bauteils bewusst reduziert, während sich beim Tiefziehen laut Definition die Wandstärke nicht ändert. Das Abstrecken erzeugt zum einen sehr glatte Oberfläche und zum anderen eine höhere Kaltverfestigung am Bauteil. Anwendung findet dieser Prozess z.B. bei Bauteilen, die nachtäglich in der Montage noch einen Bördelvorgang erfahren. 

Das Fließpressen ist ein Massivumformverfahren, bei dem primär eine Druckbeanspruchung auf das Material in Form eines kompakten Butzens einwirkt. Auch hier können wie beim Tiefziehen Hohlkörper hergestellt werden. Beim Kaltfließpressen wird das Material in der Regel bei Raumtemperatur in eine Form gepresst und es fließt in die gewünschten Formen, ähnlich wie beim Tiefziehen. Das Fließpressen ist typischerweise für rotierende Teile geeignet, bei denen das Material in eine zylindrische Form gepresst wird. Materialien zum Fließpressen müssen sehr weich und duktil sein. Daher kommen hier eher Aluminium, Kupfer und unlegierte Stähle zum Einsatz. Die Werkzeugbeanspruchung ist höher als beim Tiefziehen.

Tiefziehen, ein Zug-Druck-Umformverfahren, wird hingegen hauptsächlich zur Herstellung von Hohlkörpern oder Gehäusen verwendet, die eine einseitige Öffnung haben.