Axialrollkopf mit Feineinstellung vereinfacht Gewindefertigung

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Gewinderollen ist keine Zauberei, auch wenn die sehr kurzen Fertigungszeiten das vermuten lassen. Die Hauptzeiten liegen beim Gewinderollen in der Regel unterhalb 1 s, beim Gewindeschneiden (Strehlen) mindestens 5 bis 20 mal höher. Zum Beispiel wurden Gewinde UNF 5/8 Zoll mit 19 mm Länge in Stahlguss innerhalb von 0,2 s beim Radialrollen erzeugt und beim Axialrollen innerhalb von 0,8 s. Der gleiche Prozess benötigte beim Gewindeschneiden immerhin 4,8 s (Bild 4). Mit diesen sehr kurzen Fertigungszeiten setzt das Gewinderollen bezüglich der Taktzeiten die Messlatte sehr hoch, beispielsweise in einer Transferstraße.

Kurze Fertigungszeiten senken die Produktionskosten

Nicht nur die kurzen Fertigungszeiten senken die Produktionskosten erheblich, sondern auch die langen Standzeiten der Gewinderollen. So konnten bei Gewinden M 20×1,5 in dem Material 9SMn28 immerhin Standmengen von 250.000 Stück erreicht werden. Natürlich sinkt die Standmenge bei Materialien mit höherer Festigkeit. Um auch hier das Leistungsniveau zu heben, wurde von LMT Fette die weltweit erste Beschichtung für Gewinderollen entwickelt, die Protec Power. Damit lässt sich die Standzeit bei höher festen Werkstoffen (maximal 1700 N/mm²) immerhin noch um 30 % steigern, im Vergleich zu unbeschichteten Rollen.

Auch bezüglich der Dauerfestigkeit des erzeugten Gewindes selbst ist das Gewinderollen unschlagbar. Die Dauerfestigkeit ist in der Regel drei mal so hoch wie bei einem spanend hergestellten Gewinde. Die Ursache dafür liegt in der unterschiedlichen Ausbildung der Materialfasern. Der Werkstoff wird bei der Kaltmassivumformung durch Druck der Gewinderollen über die Elastizitätsgrenze hinaus beansprucht und dadurch plastisch, das heißt bleibend verformt. Bei der Profilierung werden also die Materialfasern nicht zerschnitten, wie bei der Zerspanung, sondern verlagert und verdichtet. Aufgrund der höheren Gewindefestigkeit wird das Fertigungsverfahren Gewinderollen bei Sicherheitsbauteilen oftmals sogar vorgeschrieben.

Gerollte Gewinde haben hohe Oberflächenqualität

Und nicht zuletzt ist die erzeugte Oberflächenqualität ein kennzeichnendes Merkmal. Gerollte Gewinde besitzen eine Rautiefe R_z zwischen 1 und 4 µm. Damit ist die Oberfläche gleich oder besser als bei einem geschliffenen Gewinde.

Auch bezüglich des sehr wichtigen Zukunftsthemas Ressourcenschonung leisten Rollköpfe einen entscheidenden Beitrag: Sie sparen nämlich Material. Der Ausgangsdurchmesser des zu rollenden Werkstücks ist kleiner als der Außendurchmesser des fertigen Gewindes, weil beim Vorgang der Kaltmassivumformung der Werkstoff vom Gewindegrund in die Gewindespitzen verlagert wird und sich somit Material aufbaut. Damit entsteht auch kein Abfall, weil störende Späne nicht vorhanden sind. MM

* Dr. Diethard Thomas ist Leiter der LMT Group Academy bei der LMT Shared Services GmbH & Co. KG in 21493 Schwarzenbek

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