Wie man das richtige Material für Stanzwerkzeuge auswählt

Nov 02, 2025

Ein kompletter Leitfaden zur Auswahl von Werkzeugstählen, Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung für Hochleistungs-Stanzformen

Die richtige Wahl material für Stanzwerkzeuge ist einer der wichtigsten Faktoren, die werkzeuglebensdauer, Produktqualität und Produktionskosten beeinflussen . Eine optimale Auswahl gewährleistet ein Gleichgewicht zwischen verschleißfestigkeit, Zähigkeit, Verarbeitbarkeit und Kosten , um eine gleichbleibende Leistung bei Serienproduktion sicherzustellen.

1. Wichtige Faktoren bei der Auswahl von Werkzeugmaterialien

Beim Auswählen von Materialien für stanzformen , berücksichtigen die folgenden Faktoren:

1.Werkstoff – Baustahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer oder hochfester Stahl.

2.Plattendicke – Dünnes Blech im Vergleich zu dickem Blech beeinflusst die Werkzeugbelastung.

3.3Umformprozess – Stanzen, Lochung, Biegen, Tiefziehen oder Stufenfolge werkzeuge.

4.Produktionsvolumen – Prototyp, Kleinserie oder Großserienfertigung.

5.Verschleißmechanismus – Adhäsiver Verschleiß, abrasiver Verschleiß oder Ermüdungsbruch durch Schlagbelastung.

6.Betriebsumgebung – Schmierbedingungen, Korrosion und Luftfeuchtigkeit.

7.Bearbeitbarkeit und Reparaturkosten – Leichtigkeit der Herstellung und Wartung.

8.Budgetausgleich – zwischen Rohmaterialkosten und erwarteter Werkzeuglebensdauer.

⚙️ Die richtige Abstimmung der Materialeigenschaften auf die Anwendung kann die Werkzeuglebensdauer um 50–300 % verlängern.

2. Gebräuchliche Werkzeugstähle und ihre Anwendungen

Kategorie	Typische Ausführungen	Hauptfunktionen	Allgemeine Verwendungszwecke
Hochchromiger Kaltarbeitsstahl	D2, SKD11	Ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, moderate Zähigkeit	Stanz-, Loch- und Langzeit-Werkzeuge
Modifizierter Chromstahl	Cr12mov	Gute Verschleiß- und Druckbeständigkeit	Allgemeine Stanzwerkzeuge
Zäher Kaltarbeitsstahl	DC53, SKD6	Ausgeglichene Verschleißfestigkeit und Zähigkeit	Biege-, Schneid- und Umformwerkzeuge
Warmarbeitswerkzeugstahl	H13 (AISI)	Hohe Zähigkeit, Wärmebeständigkeit	Tiefziehen, Heißumformung
Kohlenstoff- und legierter Stahl	45#, S45C, 40Cr	Geringe Kosten, leicht zu bearbeiten	Versuchswerkzeuge, Werkzeuge für geringe Stückzahlen
Pulvermetallurgischer Werkzeugstahl	CPM-Serie	Extreme Verschleißfestigkeit und Zähigkeit	Großserienfertigung, rostfreie Werkstoffe
Einsatz-/Oberflächenhärtungsstahl	20Cr, 20MnCr5	Zäher Kern mit harter Oberfläche	Schlagzähe Werkzeugeinsätze

3. Werkstoffauswahl nach Verfahrenstyp

Stanzen und Lochung (Anwendungen mit hohem Verschleiß)

Empfohlen: SKD11, D2, Cr12MoV oder Pulver-Werkzeugstahl

Wärmebehandlung: Erhitzen + Rückschlagen , optional Nitrierung oder PVD-Beschichtung

Härte: 58–62 HRC

Biegen & Formen

Tief zu ziehen

Empfohlen: DC53, H13 oder 40Cr mit Aufkohlung

Hohe Zähigkeit und Ermüdungsfestigkeit priorisieren

Härte: 48–54 HRC

Edelstahl- oder Hochfester Stahl-Umformen

Empfohlen: PM-Werkzeugstahl + Beschichtung (TiN, DLC)

Verwendung wirksame Schmierung und reibungsarme Beschichtungen zur Verhinderung von Kaltverschweißung

Versuchs- oder kostengünstige Werkzeuge

Empfohlen: 45# oder S45C mit Oberflächenhärtung

Härte: 45–55 HRC (Oberfläche)

4. Oberflächenbehandlungsvarianten

Behandlung	Vorteile	Empfohlen für
Nitrieren	Verbesserte Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit	Allgemeine Kaltumformwerkzeuge
Einsatzhärten / Carbonitrieren	Harte Oberfläche + zäher Kern	Hochbelastete Teile
PVD-Beschichtung (TiN, TiCN, CrN)	Geringe Reibung, Anti-Haft	Stanzstifte, Schneidkanten
DLC-Beschichtung	Ausgezeichneter Gegenkorb für Edelstahl	Präzisionswerkzeuge
Hartverchromung / Oxidation	Korrosionsschutz	Führungsbolzen, Oberflächen
Laser-/Induktionshärten	Lokale Härterung	Teilweise gehärtete Abschnitte

5. Praktische Tipps zur Verlängerung der Werkzeuglebensdauer

Optimieren schmierung um Reibung und Kaltverschweißung zu reduzieren.

Abschrägen und Abrunden der Werkzeugkanten, um die Spannungskonzentration zu verringern.

Funktionieren spannungsarmglühen und Anlassen nach der Wärmebehandlung.

Planen regelmäßige Wartung und Ersatzeinsätze für Werkzeuge mit hohem Produktionsvolumen.

Aufrechtzuerhalten oberflächenrauheit geeignet für Materialart.

Halten kältewärmebehandlung für D2 zur Verbesserung der Maßhaltigkeit.

Bei extremen Verschleißbedingungen wechseln zu pulvermetallurgische Werkzeugstähle

6. Empfohlener Workflow zur Materialauswahl

Identifizieren werkstückmaterial und -dicke .

Definieren produktionsvolumen und gewünschte Werkzeuglebensdauer.

Analyse dominierende Verschleiß- und Belastungsarten .

Priorisieren zwischen verschleißfestigkeit / Zähigkeit / Kosten .

Werkzeugstahlqualität auswählen und planen wärmebehandlung + Oberflächenbeschichtung .

Verhalten testproduktion , dann basierend auf den Verschleißmustern feinjustieren.

7. Häufige Fehler, die vermieden werden sollten

Überbetonung härte gegenüber Zähigkeit → führt zu Rissbildung.

Materialien auszuwählen, die zu schwierig zu bearbeiten oder zu reparieren sind .

Die Berücksichtigung von Kaltverschweißung bei der Umformung von Edelstahl wird ignoriert.

Schlechte oberflächenbeschichtung oder Wärmebehandlungssteuerung .

8. Schlussbemerkungen

Die richtige Wahl stanzwerkzeugmaterial geht es nicht darum, den härtesten Stahl zu verwenden —
es geht darum die Materialeigenschaften an Ihren Prozess anzupassen .
Die beste Kombination aus werkzeugstahl, Wärmebehandlung und Oberflächenbeschichtung kann Ihre Werkzeuglebensdauer leicht verdoppeln und gleichzeitig die Produktqualität verbessern, während die Gesamtherstellungskosten gesenkt werden.