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Materialanalyse für Klingen von Metallschermaschinen

Das Klingenmaterial einer Metallschere beeinflusst direkt deren Schneidleistung, Verschleißfestigkeit, Lebensdauer und Verarbeitungsergebnisse. Unterschiedliche Anwendungen erfordern unterschiedliche Klingenleistungen, daher muss das entsprechende Material ausgewählt werden. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Analyse der gängigsten Materialien für Metallscherenklingen.

1. Gängige Materialarten für Klingen von Metallscheren

Zu den gängigen Materialien für Scherklingen gehören Kohlenstoffstahl, legierter Werkzeugstahl, kohlenstoffreicher Chromstahl, Warmarbeitsstahl und pulvermetallurgischer Stahl. Nachfolgend finden Sie eine detaillierte Klassifizierung und die Eigenschaften gängiger Typen.

1) Übersicht über häufig verwendete Klingenmaterialien für Schermaschinen

Klinge Material	Arten	Merkmale	Hauptsächlich Schneiden Materialien
T8, T10	Kohlenstoff-Werkzeugstahl	Niedrige Kosten, hohe Härte, geringe Zähigkeit	Gewöhnlicher Kohlenstoffstahl, Kupfer, Aluminium und andere weiche Materialien
9CrSi	Legierter Werkzeugstahl	Hohe Härte und Verschleißfestigkeit, hohe Wirtschaftlichkeit	Gewöhnlicher mittel- und kohlenstoffarmer Stahl
6CrW2Si	Legierter Werkzeugstahl	Enthält Wolfram, gute Rothärte und Verschleißfestigkeit	Mittelfester Stahl, leichter Edelstahl
Cr12MoV	Kohlenstoffreicher Stahl mit hohem Chromgehalt	Hervorragende Verschleißfestigkeit und Härtbarkeit	Edelstahl, Siliziumstahl, hochfester Stahl
H13 (4Cr5MoSiV1)	Warmarbeitsstahl	Hervorragende Hochtemperaturfestigkeit und thermische Ermüdungsbeständigkeit	Warmgeschnittene warmgewalzte Platte, Eisenplatte
SKD11/D2	Kohlenstoffreicher Stahl mit hohem Chromgehalt	Hohe Festigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und Absplitterungsbeständigkeit	Edelstahl, hochfester Stahl, Siliziumstahl
Pulvermetallurgischer Stahl (zB ASP23)	Hochwertiger legierter Werkzeugstahl	Ultrahohe Härte und extrem lange Lebensdauer	Hochwertige Verbundplatte, verschleißfester Stahl

Hydraulische Tafelscheren von SC werden typischerweise aus Materialien wie 9CrSi, 6CrW2Si, Cr12MoV und H13K hergestellt. Die Klingen haben einen rechteckigen Querschnitt und eine Härte zwischen HRC50 und 62. Sie bieten eine hochpräzise, gratfreie Oberfläche.

2) Detaillierte Eigenschaften verschiedener Klingenmaterialien

– T8 und T10 Kohlenstoff-Werkzeugstahl

Merkmale:

Hohe Härte (erreicht HRC 58-62 nach Wärmebehandlung)
Niedrige Kosten und gute Bearbeitbarkeit

Nachteile:

Mittlere Verschleißfestigkeit, geringe Zähigkeit
Neigt zur Rissbildung, nicht geeignet für Hochgeschwindigkeitsscheren oder das Scheren harter Materialien wie Edelstahl

Anwendungen:

Scheren von weichen Materialien wie gewöhnlichem Kohlenstoffstahl, Aluminium und Kupfer

– 9CrSi-legierter Werkzeugstahl

Merkmale:

Hohe Härte, gute Verschleißfestigkeit
Mittlere Zähigkeit
Hohe Wirtschaftlichkeit

Anwendungen:

Q235, Q345 gewöhnliche Stähle mit mittlerem und niedrigem Kohlenstoffgehalt, Edelstahl usw.
Repräsentative Härte: HRC 58-60

– 6CrW2Si-legierter Werkzeugstahl

Merkmale:

Enthält Wolfram und Silizium, gute Rothärte
Hohe Festigkeit und Härte, hervorragende Scherleistung
Härter als 9CrSi

Geeignete Anwendungen:

Kontinuierliches Scheren, Heißscheren und leichtes Edelstahlscheren
Repräsentative Härte: HRC 60-62

– Cr12MoV-Werkzeugstahl mit hohem Kohlenstoff- und Chromanteil

Merkmale:

Hervorragende Verschleißfestigkeit und Härtbarkeit
Mäßige Zähigkeit, minimale Verformung durch Wärmebehandlung
Lange Lebensdauer

Anwendungen:

Hochfester Stahl, Edelstahl, Siliziumstahlbleche und andere Materialien mit hoher Härte
Große hydraulische Scherenblätter, CNC-Scherenblätter
Repräsentative Härte: HRC 58-60

– H13 (4Cr5MoSiV1) Warmarbeitsstahl

Merkmale:

Hervorragende Hochtemperaturfestigkeit, Zähigkeit und thermische Ermüdungsbeständigkeit
Kann in Heißschergeräten verwendet werden

Anwendungen:

Warmschneiden von Blechen, wie z. B. warmgewalzten Bändern und warmgeschnittenen Eisenplatten
Repräsentative Härte: HRC 50-55 (nach Wärmebehandlung)

– SKD11 (japanischer JIS-Standard)/ D2 (amerikanischer Standard)

Merkmale:

Kohlenstoffreicher, hochchromhaltiger legierter Stahl, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und Härtbarkeit
Starke Verformungsbeständigkeit, lange Lebensdauer

Anwendungen:

Scheren von hochfestem Stahl, Edelstahl, Titanlegierungen und Verbundwerkstoffen
Repräsentative Härte: HRC 58-62

– Pulvermetallurgischer Stahl (wie ASP23, ASP60)

Merkmale:

Ultrahohe Härte, hervorragende Verschleißfestigkeit und Absplitterungsbeständigkeit
Hochwertiges Klingenmaterial

Anwendungen:

Hochpräzise Schervorgänge, Anwendungen, die eine hohe Verschleißfestigkeit erfordern
Repräsentative Härte: HRC 62-65+

2. Die Bedeutung des Materials für Metallscherenklingen

Die Qualität des Klingenmaterials einer Metallschere ist ein entscheidender Faktor für die Qualität, Effizienz, Kosten und Lebensdauer der Maschine. Als direktes „Ausführungselement“ der Schere wirken sich die Materialeigenschaften der Klinge direkt auf die Gesamtleistung der gesamten Maschine aus. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Analyse der Bedeutung des Klingenmaterials:

1) Wichtige Faktoren für die Scherqualität

Gutes Material → Scharfe, verschleißfeste Klingenkante → Glatte, gratfreie Schnittflächen.
Schlechtes Material → Klingenkante stumpft leicht ab oder reißt → Blechkanten reißen und verformen sich, was zu einer hohen Ausschussrate bei den fertigen Produkten führt.

Anwendungsbeispiel:

Beim Scheren hochfester Materialien wie Edelstahl und Siliziumstahl kann das falsche Klingenmaterial leicht zu schwerwiegenden Defekten wie „Biss“ und „Reißen“ führen.

2) Auswirkungen auf die Lebensdauer und die Häufigkeit des Klingenwechsels

Hochwertige Materialien (wie Cr12MoV und SKD11) haben eine 2–5 Mal längere oder sogar längere Lebensdauer der Klinge als gewöhnliche Materialien (wie T10 und 9CrSi).
Das Material bestimmt die Verschleißfestigkeit der Klinge, die Warmhärte (Erhalt der Härte bei hohen Temperaturen) und die Absplitterungsfestigkeit.
Hochwertige Klingen reduzieren die Häufigkeit des Klingenwechsels und verringern so den Arbeitsaufwand, die Ausfallzeiten und die Inbetriebnahmekosten.

Abschluss:

Je besser das Klingenmaterial ist, desto besser ist es für langfristiges, kontinuierliches und intensives Scheren geeignet.

3) Gewährleistung der Gerätesicherheit und des stabilen Betriebs

Klingen von minderer Qualität können:

Während des Schervorgangs kann es zu plötzlichen Absplitterungen oder Brüchen kommen, die zu Stößen und Schäden am Klingenhalter und am Übertragungsmechanismus führen.
Inhomogenes Material oder unzureichende Wärmebehandlung können zu Spannungskonzentrationen und Ermüdungsbrüchen führen.
Dies kann zu Schwankungen der Scherfestigkeit, Gerätevibrationen und sogar einer Überlastung des Hydrauliksystems führen.

Hochwertiges Klingenmaterial bietet:

Höhere Zähigkeit und gleichmäßigere Strukturverteilung.
Dadurch wird eine Spannungskonzentration bei Scherstößen verhindert und das gesamte System effektiv geschützt.

4) Wirkt sich direkt auf Produktionskosten und Gewinne aus

Klingen von schlechter Qualität sind zwar preiswert, können aber leicht zu Folgendem führen:

Häufiger Austausch
Materialverlust (schlechte Scherung)
Reparatur und Nacharbeit fertiger Produkte
Übermäßiger Geräteverschleiß und erhöhte Wartungskosten

Hochwertige Klingenmaterialien sind zwar zunächst etwas teurer, bieten aber:

Höhere Schereffizienz
Niedrigere Stückkosten
Längere störungsfreie Zeiträume

Vergleich des wirtschaftlichen Nutzens:

Eine hochwertige Klinge = die Lebensdauer von drei Standardklingen + Weniger Ausfallzeiten + Höherer Ertrag

5) Auswirkungen auf die Produktionssicherheit

Klingen von minderer Qualität, die sich durch ungleichmäßiges Material und unzureichende Festigkeit auszeichnen, können beim Scheren unter hoher Belastung Risse oder herumfliegende Bruchstücke verursachen und so den Bediener verletzen.
Minderwertige Klingen stellen insbesondere beim Schneiden von hochfestem Stahl oder dicken Platten ein erhebliches Sicherheitsrisiko dar.

Hochwertige Klingen besitzen:

Ein rationales Legierungsverhältnis
Richtige Wärmebehandlung
Eine gute Balance aus Zähigkeit, Festigkeit und Härte, die zu mehr Sicherheit und Zuverlässigkeit führt.

Zusammenfassung: Die Bedeutung des Klingenmaterials

Schnittqualität: Glätte, Präzision, Gratkontrolle
Lebensdauer: Klingenwechselzyklen, Kostenkontrolle
Geräteschutz: Stoßfestigkeit, Ausfallreduzierung und längere Lebensdauer
Kostenkontrolle: Reduzieren Sie Ausfallzeiten durch Nacharbeit und Wartung
Produktionssicherheit: Spritzer und Betriebsrisiken vermeiden

Empfehlungen:

Schneiden von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl → Wählen Sie kostengünstige Materialien wie T10 und 9CrSi.
Schneiden von Edelstahl oder hochfestem Stahl → Es müssen Hochleistungslegierungsstähle wie Cr12MoV und SKD11 ausgewählt werden.
Für die Hochfrequenzproduktion oder das Präzisionsschneiden → werden pulvermetallurgische Stähle (wie ASP23) bevorzugt.
Um seine wahre Leistung zu erreichen, muss das ausgewählte Material mit einem speziellen Wärmebehandlungsprozess kombiniert werden.

3. Wie wählt man das Material für die Scherklinge aus?

Die Materialauswahl der Klingen von Metallscheren ist entscheidend für die Effizienz, Qualität und Lebensdauer der Klingen. Unterschiedliche Plattenmaterialien, -dicken, Scherfrequenzen und Betriebsbedingungen erfordern unterschiedliche Klingenleistungen. Nachfolgend finden Sie detaillierte Empfehlungen zur Auswahl des Klingenmaterials.

1) Wählen Sie das Klingenmaterial entsprechend dem Schneidmaterial

Schermaterialtypen	Empfohlen Klinge Materialien	Gründe
Gewöhnlicher Kohlenstoffstahl (Q235, Q195 usw.)	T10, 9CrSi	Niedrige Kosten, moderate Härte, hohe Schereffizienz
Mittel- und niedriglegierter Stahl (Q345, 16Mn usw.)	6CrW2Si, Cr12MoV	Höhere Härte und Verschleißfestigkeit zur Vermeidung von Kantenausbrüchen
Edelstahl (201, 304, 316)	Cr12MoV, SKD11	Korrosionsbeständigkeit, Antihaftwirkung und hohe Verschleißfestigkeit
Hochfester Stahl, Federstahl	SKD11, ASP23	Extrem hohe Festigkeitsanforderungen zur Vermeidung von Kantenausbrüchen
Siliziumstahlblech, kaltgewalztes Blech	Cr12MoV, pulvermetallurgischer Stahl	Hohe Präzisionsanforderungen und starke Verschleißfestigkeit
Weiche Metalle wie Kupfer, Aluminium und Aluminiumlegierungen	T8, T10	Mittlere Härte zur Minimierung von Oberflächenschäden
Warmgewalzte Bleche, warmgeschnittene Werkstoffe	H13, 5CrNiMo	Hervorragende Hochtemperaturfestigkeit und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

2) Wählen Sie nach Nutzungshäufigkeit und Arbeitsintensität

Nutzungshäufigkeit/Betriebsumgebung	Empfohlen Klinge Materialien	Beschreibung
Niedrige Frequenz, gelegentliches Scheren	T8, T10, 9CrSi	Priorisiert die Kostenkontrolle und sorgt für ausreichende Haltbarkeit.
Mittelfrequenz, Standardscheren	6CrW2Si, Cr12MoV	Stabile Leistung, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Erschwinglichkeit und Langlebigkeit.
Hochfrequenz-Scheren für hohe Belastungen	SKD11, ASP23	Hohe Verschleißfestigkeit, lange Lebensdauer und Rissbeständigkeit.
Scherumgebung mit hohen Temperaturen	H13	Hohe Wärme- und Verformungsbeständigkeit, geeignet zum Heißscheren.
Hohe Präzisionsanforderungen	SKD11, pulvermetallurgischer Stahl	Hervorragende Dimensionsstabilität, nicht anfällig für Verschleiß und Abstumpfung.

3) Auswahl nach Gerätetyp

Schermaschinentypen	Empfohlen Klinge Materialien	Merkmale
Konventionelle mechanische Schermaschine	T8, T10	Universell einsetzbares Klingenmaterial, hohe Wirtschaftlichkeit
Hydraulische Schermaschine	9CrSi, 6CrW2Si	Große Tragkraft, sanftes Schneiden
CNC-Hochpräzisions-Schneidemaschine	6CrW2Si, Cr12MoV und H13K (4Cr5MoSiV1)	Hohe Präzision, lange Lebensdauer, reduzierte Austauschhäufigkeit
Heißschermaschine	H13 (4Cr5MoSiV1)	Hohe Temperaturbeständigkeit und starke Beständigkeit gegen thermische Ermüdung

4) Hinweise

Die Klingenhärte ist nicht unbedingt besser:

Eine höhere Härte sorgt für eine höhere Verschleißfestigkeit, verringert aber auch die Zähigkeit und neigt zum Absplittern.
Je härter das Material, desto strenger die Wärmebehandlung und desto höher der Preis.
Die Wahl sollte auf einem Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit basieren.

Für Materialien, die zum „Biss“ neigen, wie Edelstahl und Siliziumstahl, wird die Verwendung von Folgendem empfohlen:

Cr12MoV oder SKD11, die ein Festkleben verhindern und weniger zum Absplittern neigen.
Für Anwendungen, die eine hohe Werkzeugstandzeit und einen unbequemen häufigen Werkzeugwechsel erfordern, ist pulvermetallurgischer Stahl (ASP23/ASP60) eine Option, dieser ist jedoch teurer.

Heiße Scherumgebungen:

Bei gewöhnlichen Klingen wie T10 kann es aufgrund von thermischer Verformung oder Glühen zu Scherversagen oder Kantenschäden kommen.
Es sollte H13-Warmarbeitsstahl verwendet werden.

4. Überlegungen zur Auswahl des Klingenmaterials

Bei der Auswahl des Klingenmaterials für eine Schermaschine müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, darunter die Eigenschaften des zu schneidenden Materials, die Betriebsbedingungen, die Kompatibilität mit der Anlage und die Kosteneffizienz. Folgende Punkte sind bei der Auswahl des Klingenmaterials von entscheidender Bedeutung:

1) Streben Sie nicht blind nach hoher Härte

Häufiges Missverständnis: Der Glaube, dass „je härter die Klinge, desto besser“ sei.

Wirklichkeit:

Obwohl Klingen mit hoher Härte eine hervorragende Verschleißfestigkeit bieten, weisen sie auch eine geringe Zähigkeit, erhöhte Sprödigkeit und die Tendenz zum Absplittern auf.
Insbesondere beim Scheren von hochfestem Stahl oder anderen harten Materialien sollte ein Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit gefunden werden.

Empfehlungen:

Wählen Sie für kontinuierliches Hochfrequenzscheren ein Material mit hoher Härte (z. B. Cr12MoV oder SKD11).
Wählen Sie zum gelegentlichen Scheren oder Scheren weicherer Materialien ein Material mittlerer Härte und hoher Zähigkeit (wie etwa T10 oder 9CrSi).

2) Passen Sie das Klingenmaterial an das zu schneidende Material an

Unterschiedliche Materialien stellen unterschiedliche Anforderungen an die Klinge. Unsachgemäßer Gebrauch kann zu vorzeitigem Klingenverschleiß, Rissen oder schlechtem Schnitt führen.

Materialtyp	Nicht empfohlene Materialien	Ursachen
Edelstahl	T10, 9CrSi	Anfällig für Verschleiß und Absplitterungen
Hochfester Stahl	T10, Cr12	Kann hohen Scherspannungen nicht standhalten
Heißschere	Gewöhnlicher legierter Stahl	Wird durch Glühen leicht erweicht und verliert an Scherfestigkeit

Empfehlung:

Harte Werkstoffe (Edelstahl, hochfester Stahl) → Wählen Sie hochverschleißfeste Sorten wie Cr12MoV.

Heiße Materialien → Wählen Sie Warmarbeitsstähle wie H13 (4Cr5MoSiV1).

3) Berücksichtigen Sie Gerätetyp und Kompatibilität

Verschiedene Schermaschinen stellen unterschiedliche Anforderungen an Klingenstruktur und Leistung:

Mechanische Scheren weisen hohe Geschwindigkeiten und hohe Schlagkräfte auf, sodass Klingen mit höherer Zähigkeit erforderlich sind.
Hydraulische Scheren bieten ein sanftes Scheren und sind für verschleißfeste Klingen geeignet.
CNC-Blechschermaschinen bieten eine hohe Präzision und erfordern Klingen, die Verformungen widerstehen und eine höhere Verschleißfestigkeit aufweisen.

Empfehlung:

Informieren Sie sich vor der Auswahl eines Klingenmaterials über den Gerätetyp und die empfohlenen Standards.
Entscheidend ist die Kompatibilität von Klingenhärte, -größe und dem Einstellsystem der Ausrüstung.

4) Nutzungshäufigkeit mit Kostenbudget kombinieren

Hohe Nutzungshäufigkeit → Wählen Sie ein Material mit längerer Lebensdauer (z. B. SKD11 oder ASP23).
Geringe Nutzungshäufigkeit → Wählen Sie ein Material mit höherer Wirtschaftlichkeit (wie etwa T10 oder 9CrSi).

Obwohl High-End-Klingen teurer sind, müssen sie seltener ausgetauscht werden, was sie auf lange Sicht wirtschaftlicher macht.

Empfehlung:

Wählen Sie ein Sägeblatt auf Grundlage einer umfassenden Bewertung von „Materialstückpreis × Austauschhäufigkeit × Ausfallzeitverluste“.

5) Auch die Qualität der Wärmebehandlung ist wichtig

Selbst bei gleichem Material können unterschiedliche Wärmebehandlungsverfahren die Leistung erheblich beeinflussen. Eine unsachgemäße Wärmebehandlung kann zu unzureichender Klingenhärte, übermäßiger Sprödigkeit und einer verkürzten Klingenlebensdauer führen.

Empfehlung:

Kaufen Sie Klingen von renommierten Marken oder erfahrenen Herstellern.
Stellen Sie sicher, dass sie einer strengen Wärmebehandlung und Härtung unterzogen wurden.

6) Achten Sie auf die Qualität der Schnittfläche

Wenn Sie hohe Anforderungen an die Schnittkante stellen (z. B. gratfrei und verformungsfrei):

Wählen Sie ein Klingenmaterial mit guter Zähigkeit, einer scharfen Kante und gleichmäßiger Härte.

Zu den gängigen Materialien gehören Cr12MoV, SKD11 und pulvermetallurgischer Stahl.

5. Zusammenfassung

Vergleichstabelle zu Material und Leistung von Klingen für Metallscheren:

Materialien	Härte (HRC)	Abriebfestigkeit	Zähigkeit	Thermische Stabilität	Thermische Stabilität
T10	58-62	Medium	Niedrig	Arm	Arm
9CrSi	58-60	Gut	Medium	Medium	Medium
6CrW2Si	60-62	Gut	Medium	Gut	Gut
Cr12MoV	58-60	Sehr gut	Relativ gut	Gut	Gut
H13	50-55	Medium	Gut	Exzellent	Exzellent
SKD11	58-62	Sehr gut	Exzellent	Sehr gut	Sehr gut
ASP23	62-65+	Exzellent	Zähigkeit	Exzellent	Exzellent

Übersichtstabelle zur Materialauswahl:

Anforderungspriorität	Empfohlene Materialien
Kostenpriorität	T10, 9CrSi
Priorität der Verschleißfestigkeit	Cr12MoV, SKD11
Zähigkeitspriorität	6CrW2Si, H13
Hohe Temperaturbeständigkeit	H13, 5CrNiMo
Extreme Lebensanforderung	ASP23, Pulvermetallurgiestahl

Zusammenfassung der Überlegungen zur Auswahl des Klingenmaterials:

Wichtige Punkte	Empfehlungen
Streben Sie nicht blind nach Härte	Härte und Zähigkeit erfordern ein Gleichgewicht
Passen Sie das zu schneidende Material an	Unsachgemäße Anpassung kann zu Absplitterungen führen
Passen Sie die Ausrüstung an	Struktur, Präzision und Geschwindigkeit müssen vereinbar sein
Umfassende Kostenbetrachtungen berücksichtigen	Hochwertige Materialien sind teurer, aber langlebiger
Sicherstellung der Wärmebehandlungsqualität	Bestimmt die wahre Leistung einer Klinge
Anforderungen an die Schnittqualität beachten	Für höhere Präzision wählen Sie ein leistungsfähigeres Material

Das Klingenmaterial der Metallschere spielt eine entscheidende Rolle für die Scherqualität, die Klingenlebensdauer, die Stabilität der Anlage und die Produktionseffizienz. Die Wahl des richtigen Materials gewährleistet nicht nur ein reibungsloses, präzises und genaues Scheren, sondern reduziert auch die Häufigkeit des Klingenwechsels und die Ausfallzeiten erheblich.

Wenn Sie Klingen kaufen oder austauschen, teilen Sie uns bitte Ihr Schermaterial, die Dicke, das Gerätemodell und die Zeichnungen sowie die Scherfrequenz mit. Ich kann Ihnen genauere Materialempfehlungen geben.