Was ist eine hydraulische Pressen?
Eine hydraulische Presse ist ein Gerät, das mit Hilfe von Hydraulikdruck dünne Bleche presst und in die Form einer Matrize bringt. Der Hydraulikmotor überträgt Öl auf den Hydraulikzylinder, der die Matrize durch Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens im Hydraulikzylinder presst. Hydraulische Pressen zeichnen sich durch die Geschwindigkeit des Stößels, den Druck zum Zeitpunkt der Betätigung und den langen Hub aus. Andererseits besteht die Gefahr von Sturzunfällen aufgrund von Ölleckagen usw., die bei der Verwendung der Presse berücksichtigt werden muss.
Anwendungen von hydraulischen Pressen
Pressen können je nach Betriebssystem mechanisch oder servomotorisch angetrieben sein.
Hydraulische Pressen haben zwar relativ langsame Produktionsgeschwindigkeiten, können aber ein breites Spektrum an Materialien verarbeiten und ermöglichen eine präzise Steuerung von Pressgeschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft und Hublänge. Darüber hinaus können große Verdichtungskapazitäten in relativ kleinem Maßstab erreicht werden. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sie sich für die Produktion von Kleinserien, zum Ziehen und Biegen.
Hydraulische Pressen werden hauptsächlich bei der Verarbeitung von Blechwerkstoffen für Automobile, Haushaltsgeräte und Elektrogeräte eingesetzt. Zu den verfügbaren Pressenarten gehören Schneidpressen, Tiefziehpressen, Spritzgusspressen, Umformpressen, Stanzpressen und Schmiedepressen. Bei der Auswahl einer Presse sollten die Höhe des Drucks, die Länge des Hubs, die Größe der zu verarbeitenden Presse und Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden.
Im Folgenden werden Beispiele für den Einsatz von hydraulischen Pressen genannt:
- Pressen von Karosserien
- Pressen von Getriebekonturen
- Pressen von Metallteilen von Lunchboxen und Badewannen
Funktionsweise der hydraulischen Pressen
Hydraulische Pressen nutzen das Pascalsche Prinzip, um große Kräfte mit kleinen Kräften zu erzeugen. Das Pascalsche Prinzip besagt, dass “eine Flüssigkeit in einem geschlossenen Behälter, unabhängig von der Form des Behälters, den an einem Punkt empfangenen Druck pro Flächeneinheit direkt auf alle anderen Teile der Flüssigkeit überträgt”. Im folgenden Diagramm ist beispielsweise F1/A1 = F2/A2, da sich die Drücke auf beiden Seiten ausgleichen, und F2 = F1 x A2/A1. Mit anderen Worten: Je größer das Flächenverhältnis, desto größer die erzeugte Kraft.
Darüber hinaus ermöglicht das Prinzip der Hebelwirkung, dass die Kraft (f) am Kraftpunkt des Hebels als größere Kraft (F1) am Wirkungspunkt übertragen wird. Mit Hilfe dieser beiden Prinzipien lassen sich selbst mit menschlicher Kraft sehr große Kräfte erzeugen.
Es ist wichtig zu beachten, dass je größer das Flächenverhältnis der beiden Seiten ist, desto größer ist die Kraft, die erzeugt werden kann, aber gleichzeitig wird die Länge, die bewegt werden kann (Hub), kleiner. Der Hub wird durch die Menge des herausgedrückten Öls bestimmt, aber je größer das Flächenverhältnis ist, desto weniger Öl kann herausgedrückt werden, und desto kürzer ist der Hub.
Aufbau und Funktionsprinzip von hydraulischen Pressen
Die prinzipielle Erklärung beschreibt kurz die manuelle Methode mit Hilfe eines Hebels, aber hydraulische Pressen, die tatsächlich industriell genutzt werden, müssen eine sehr große Kraft präzise aufbringen, daher verwenden sie eine Hydraulikpumpe, um das Öl herauszudrücken.
Das Funktionsprinzip von hydraulischen Pressen wird im Folgenden erklärt. Eine hydraulische Presse besteht aus einer Hydraulikpumpe, einem Hydraulikzylinder, einem Druckregelventil, einem Stromregelventil, einem Wegeventil, einem Hydrauliktank und einem Pressenteil. Vom Hydrauliktank aus werden die Hydraulikpumpe, das Druckregelventil und der Hydraulikzylinder angeschlossen. Die von der Hydraulikpumpe ausgehende Leitung ist mit dem Druckregelventil, dem Stromregelventil und dem Hydraulikzylinder verbunden.
Während des Betriebs der hydraulischen Presse wird das Öl vom Hydrauliktank durch die Hydraulikpumpe über die Leitungen zum Hydraulikzylinder befördert. Zu diesem Zeitpunkt werden Druck und Durchfluss des Öls über das Druckregelventil und das Durchflussregelventil so eingestellt, dass der gewünschte Druck und die gewünschte Hubgeschwindigkeit erreicht werden. Das Öl drückt dann auf den Hydraulikzylinder, der den Zylinder und damit die Presse betätigt. Nach Ablauf der eingestellten Presszeit wird das verbrauchte Öl vom Hydraulikzylinder in den Hydrauliktank geleitet.
Es ist möglich, die Kompression, das Anhalten und den Rücklauf des Zylinders mit Hilfe eines Wegeventils zu steuern.