Bei Montanstahl setzen wir verschiedene Technologien ein, um die Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen. Unter den Kaltumformungstechnologien setzen wir auf das Kaltwalzen und das Kaltziehen, die es uns ermöglichen, Profile mit komplexen Geometrien, aber mit sehr unterschiedlichen Zielsetzungen herzustellen:
- Das Kaltwalzen ist ein sehr effizientes Produktionsverfahren, das vor allem für kleine Profile entwickelt wurde und bestimmte Vorteile bietet, wie z. B. eine hervorragende Oberflächengüte und die Möglichkeit, sehr kleine Chargen (500 kg) herzustellen.
- Das Kaltziehen hingegen ist eine kostengünstige Produktionstechnologie, mit der sehr enge Toleranzen und eine sehr gute Oberflächengüte für mittlere und große Profile erreicht werden
Wie Stahl durch Kaltumformung verarbeitet wird
Kaltgewalzte Profile
Das Kaltwalzen wird für dünnere Dicken verwendet und ermöglicht eine bessere oberflächengüte und größere Maßhaltigkeit des Produkts. In der Tat führt das Kaltwalzen zu ganz erheblichen Veränderungen der mechanischen Eigenschaften. Dies wird als Kaltverfestigung bezeichnet, was bedeutet, dass das Material durch unumkehrbar Gleiten der Metallfasern innerhalb des Blechs härter und härter wird.
Bei diesem Verfahren wird die Dicke und damit die Dehnung des Stabes verringert, indem er durch eine Reihe von Walzen geführt wird, die in einem geringeren Abstand als die Dicke des Materials gehalten werden und durch ihre Druckwirkung wichtige Veränderungen bewirken: eine sehr große Dehnung, eine mittlere Dehnung und eine sehr geringe Verringerung der Dicke. Um die gewünschte Enddicke des Materials zu erreichen, kann es notwendig sein, das Verfahren mehrmals mit einer sukzessiven Verringerung durchzuführen.
Die Profile können als Stangen in Fixlängen bis zu 6.000 mm oder aufgerollt geliefert werden, und die Bündel können mit einer Toleranz von +/- 10 mm auf Maß geschnitten werden.
Kaltgezogene Profile
Unter Kaltziehen versteht man die Verformung von Stahl zu Stangen oder Coils mit Hilfe von Maschinen, die die Rohlinge durch Matrizen ziehen.
Die Matrizen sind durch eine Reihe von Löchern mit immer kleiner werdendem Durchmesser gekennzeichnet. Daraus ist ersichtlich, dass der Ziehvorgang in mehreren Stufen abläuft, da der Stahl nach und nach die Matrizen mit immer kleineren Abmessungen durchläuft, bis die gewünschten Abmessungen und Tolleranzen erreicht sind.
Nach dieser ersten Stufe der Formgebung folgt die nächste Stufe, die darauf abzielt, durch mechanische Mittel oder Wärmebehandlung eine größere Präzision des Produkts zu erreichen. Am Ende dieser zweiten Stufe wird das Stahlstück entsprechend den Anforderungen des Kunden zugeschnitten.
Die Besonderheit des Kaltziehens besteht darin, dass nicht nur die Größe, sondern auch die Struktur und die mechanischen Eigenschaften des Stahls verändert werden können, um ihn an den Verwendungszweck anzupassen.
Kaltgeformter Stahl und seine Verwendung
Kaltgeformter Stahl ist eine vielseitige und zuverlässige Wahl, die in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz kommt, z. B. in der Medizintechnik, im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, im Transportwesen, im Schienenverkehr, in der verarbeitenden Industrie, im Nuklearbereich, im Schiffbau, in der Papier- und Zellstoffindustrie, im Innenausbau und in vielen anderen Bereichen.
Aufgrund seiner hohen Festigkeit und Beständigkeit gegen Verschleiß und Ermüdung ist kaltgeformter Stabstahl ideal für die Herstellung von Verbindungselementen, Schrauben und anderen Kleinteilen, die hohe Leistung und Präzision erfordern.
Ein weiterer Vorteil von kaltgeformten Stahlprofilen ist die bessere Oberflächenqualität, die durch das Herstellungsverfahren erreicht wird. Diese Oberfläche ist glatter und gleichmäßiger als andere, wodurch sie ästhetisch ansprechender ist und sich leichter polieren oder bürsten lässt. Neben seiner Stärke und Haltbarkeit ist kaltgeformter Stahl auch in hohem Maße anpassbar.
Ein anschauliches Beispiel für die Komplexität, die wir mit diesen Fertigungstechnologien herstellen können, ist das von einem unserer Kunden angeforderte Profil für Haarschneideklingen für elektrische Rasierapparate.
Die Herausforderungen für diese Art von Profilen sind vielfältig. Zunächst wird eine Stahlsorte mit hohem Kohlenstoffgehalt benötigt, die eine Härtung bei hohen Temperaturen und eine hervorragende Konsistenz ermöglicht; dies sind die so genannten martensitischen Stähle für nichtrostenden Stahl und Lager- und Q+T-Stähle für das Pendant aus Kohlenstoffstahl, die aus denselben Gründen verwendet werden.
Martensitische Stähle bestehen aus Chrom (11,5-18%) und geringen Mengen an Molybdän (0,2%-1,5%), Nickel (maximal 2,5%) und Kohlenstoff (0,08%-1,20%). Diese Stahlsorte kann bei entsprechender Wärmebehandlung auch gehärtet werden, hat eine hohe Oberflächenhärte und eine gute Beständigkeit gegen Verschleiß und Ermüdungsbelastung.
Einer der bekanntesten martensitischen Stähle ist AISI 410, der dort eingesetzt wird, wo eine hohe Zerspanbarkeit in der Kalt- und Warmumformung erforderlich ist, wie z. B. bei der Herstellung von selbstschneidenden Schrauben, Scheren, Messern usw.
Bei den Kohlenstoffstählen, die wir für unsere Industriekunden verwenden, handelt es sich um zwei verschiedene Arten von Kohlenstoffstählen, 100Cr6 und 42CrMo4. Diese Stahlsorten haben einen hohen Kohlenstoffgehalt, der eine Härtung bei hohen Temperaturen und eine ausgezeichnete Haltbarkeit ermöglicht.
Die von uns hergestellten Klingenprofile müssen je nach Bedarf be- und verarbeitet werden können. Sie werden mit sehr engen Toleranzen gefertigt, die im Allgemeinen bei ±0,03 mm liegen. Außerdem muss die Spitze in einem Bereich zwischen 0,57 und 0,63 mm bleiben, damit der Endkunde sie fräsen kann, ohne viel Ausschuss zu erzeugen, aber gleichzeitig genug Material vorhanden ist, um die gewünschte Schärfe an den Kanten der Klingen zu erhalten.
Der Kunde hat uns gebeten, das Produkt sowohl in Stangen mit einer maximalen Länge von 5 Metern als auch in Ringen zu liefern. Letzteres garantiert eine Einsparung von bis zu 5 % an Schnittabfall, denn im Gegensatz zu Stäben, die an zwei Seiten eingespannt werden müssen, wodurch eine beträchtliche Menge an Material verloren geht, werden Ringe nur an der abgewickelten Seite eingespannt.