Kaltgeformte Sonderprofile für Klingen von Haarschneidemaschinen
Ein Vorprofil ist ein Halbzeug, das vom Kunden fertig bearbeitet und nicht im Lieferzustand eingebaut wird. In diesem Projekt handelt es sich um die Klinge einer elektrischen Haarschneidemaschine, ein Bauteil, bei dem Stahlgüte, Oberflächenrauheit und Formgenauigkeit im Lieferzustand darüber entscheiden, wie viel Arbeit nachgelagert noch anfällt. Der Kunde benötigte eine komplexe asymmetrische Geometrie aus Wälzlagerstahl mit Toleranzen zwischen 0,03 und 0,05 mm und einer Schneide zwischen 0,57 und 0,63 mm, damit diese anschliessend gefräst werden kann. Montanstahl fertigte das Profil durch Kaltumformung, die die glatte Oberfläche und die Massstabilität liefert, auf die diese Bauteilklasse angewiesen ist, und lieferte es als Coil, um Materialverluste zu verringern.
Vorprofile, die der Kunde fertigstellt
Montanstahl wird regelmässig gebeten, Profile mit komplexen Geometrien herzustellen, mit denen Kunden den Fertigungsprozess ihrer eigenen Produkte abschliessen können. Diese Profile sind keine Endprodukte. Es sind konstruierte Vorprodukte, die so viel wie möglich von der endgültigen Form mitbringen, damit sich die nachgelagerten Arbeitsgänge auf das beschränken, was tatsächlich die eigenen Anlagen und das Know-how des Kunden erfordert. In diesem Projekt benötigte der Kunde ein Profil für die Herstellung elektrischer Haarschneidemaschinen, genauer für die Klingen. Ein Konsumgut dieser Art bündelt mehrere Anforderungen in einem sehr kleinen Querschnitt: Die Stahlgüte bestimmt, ob die Klinge korrekt gehärtet werden kann, die Oberflächenrauheit beeinflusst das Verhalten des Teils im Gebrauch, und die Formgenauigkeit bei der Lieferung legt fest, wie viel Material später abgetragen werden muss. Bei solchen Bauteilen sucht die Fertigungsindustrie einen Profilhersteller statt eines Stangenlieferanten, denn der Wert liegt in der Geometrie und nicht nur im Werkstoff.
Kohlenstoffreicher Stahl und eine auf Hundertstel genaue Schneide
Ein Klingenprofil erfordert einen Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, da das Teil eine Härtung bei hoher Temperatur zulassen und sich nach dem Härten gleichmässig verhalten muss. In der Praxis führt dies bei den rostfreien Stählen zu martensitischen Güten und bei ihren Kohlenstoffstahl-Entsprechungen zu Wälzlager- und Vergütungsstählen, die aus denselben Gründen gewählt werden. Der Werkstoff ist jedoch nur die halbe Anforderung. Die Toleranzen dieses Profils müssen zwischen 0,03 und 0,05 mm liegen, und zwar über eine Geometrie mit konischen Wänden, Absätzen und einer dünnen, auslaufenden Spitze; die Schneide selbst muss in einem Band von 0,57 bis 0,63 mm bleiben, damit der Kunde sie später fräsen kann. Dieses Fenster lässt praktisch keinen Spielraum für Massabweichungen über die Länge des Materials und schliesst jedes Verfahren aus, das Wärme und damit Verzug einbringt. Die Kaltumformung ist hier die naheliegende Lösung, wie in unserer Übersicht zu kaltgezogenen und bearbeiteten Profilen erläutert, in der Geometrie, Toleranzklasse und Oberflächenzustand gemeinsam und nicht isoliert betrachtet werden.
Anwendungskontext
Das Profil wurde durch Kaltumformung hergestellt, ein Verfahren, das eine sehr glatte Oberfläche mit den engen Toleranzen verbindet, die die Klinge erfordert. Die Spitze erreicht die vorgegebene Dicke von 0,6 mm mit einer Toleranz von 0,03 mm, was dem Kunden genug Material für den vorgesehenen Schliff der Klingenkanten lässt und das Fräsaufmass zugleich minimal hält. Die Lieferung als Coil vermeidet die Reststücke, die an jedem Stangenende anfallen, und spart dem Kunden rund fünf Prozent Ausschuss; dasselbe Profil kann auch in Stäben geliefert werden, wenn die nachgelagerte Linie dies erfordert. Profile dieser Art gehören zum kaltgefertigten Sortiment von Montanstahl und werden je nach Grösse, Geometrie und Losgrösse durch Kaltziehen oder Kaltwalzen in Wälzlagerstählen, Vergütungsstählen und martensitischen Edelstählen hergestellt. Technische Fragen zu Güten, Toleranzklassen und Profilkonstruktion beantworten die technischen Q&A von Montanstahl.