Das Biegen beschreibt das Umformen eines Werkstücks in eine bis drei Richtungen mit definierten Radien. Es unterscheidet sich damit vom Strecken, welches ein Werkstück nur linear verformt. In der Regel ist mit dem Metall biegen die eindimensionale Umformung von Profilen oder Blechen gemeint.

Formbereiche von Werkstoffen

Jeder verformbare Werkstoff hat die folgenden drei Spannungsbereiche:

elastischer Bereich
verformbarer Bereich
trennender Bereich

Der Zustand bis zum Erreichen der Streckgrenze wird "elastischer Bereich" genannt. Wird ein Werkstück aus diesem Werkstoff innerhalb dieses Bereichs belastet, federt es nach der Entlastung wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Werkstücke sind innerhalb dieses Bereichs statisch belastbar. Nach dem Überschreiten der Streckgrenze verbleibt das Werkstück in seinem umgeformten Zustand. Dies definiert den Umformbereich. Nach dem Überschreiten des Umformbereichs erreicht die aufgebrachte Spannung die Biegefestigkeit bzw. Bruchdehnung. Das Werkstück bricht oder reißt ab. Dies wird auch der "trennende Bereich" genannt.

Diese Kennwerte eines Werkstoffs werden über Versuche auf einer Universal-Zugmaschine anhand normgerecht ausgeformter Probenstücke ermittelt.

Verfahren zum Metall biegen

Metalle werden zu Halbzeugen wie Blöcken, Blechen oder Profilen verarbeitet. Das Metall Biegen bezieht sich auf Bleche und Profile. Blöcke werden zerspant und so zu den gewünschten Produkten weiter verarbeitet. Typische Metallbiegeverfahren sind folgende:

Rollen- und Walzbiegen
Abkanten

Beim Rollenbiegen wird ein Profil zwischen drei Rollen geführt. Der Abstand des unteren Rollenpaares, der Rollenquerschnitt und die Eintauchtiefe der oberen Rolle geben den Biegeradius vor. Beim Rollenbiegen muss die Kontur der Rolle genau zur Außenkante des Profils passen, sonst drohen Druckstellen an den Angriffspunkten.

Das Walzbiegen ist das entsprechende Verfahren zur Umfomung von Blechen. Die Rollen- und Walbiegemaschinen dienen zur Herstellung besonders sanfter Bögen und großer Biegeradien. Die Rollen drehen sich bei Metall biegen leicht mit, sodass Druckstellen verhindert werden.

Das Abkanten dient beim Metall Biegen zur Herstellung von engen Biegeradien an Blechen. Die dazu erforderliche Maschine nennt man Kantbank oder Schwenkbiegemaschine. Bei werkzeuglosen Schwenkbiegemaschinen wird das Blech über eine Hebelmechanik um einen Biegepunkt gekantet. Kantbänke arbeiten mit v-förmigen und zweiteiligen Werkzeugen. Das Blech wird in das geöffnete Werkzeug eingeführt. Dieses fährt zusammen und biegt das Blech in die gewünschte Richtung um. Der Winkel des Werkzeugs entspricht dem maximalen Biegewinkel am Blechstück.