Beim Glatt- und Festwalzen liegt der Unterschied im Ergebnis

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Beim Glattwalzen entstehen weder Späne noch Schleifschlamm

Beim Glattwalzen entstehen weder Späne noch Schleifschlamm. Dadurch werden die Umweltbelastung verringert und die Entsorgungskosten reduziert. Kurze Bearbeitungszeiten und der Wegfall einer teuren Nachbearbeitung erhöhen die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter. Bei der Umstellung von Schleifen, Polieren oder Honen auf Glattwalzen ist eine Reduzierung der Fertigungskosten um mehr als 50 % möglich.

Ein weiterer Vorteil ist, dass dieser Endbearbeitungsprozess zusammen mit der vorgeschalteten Zerspanung in einer Aufspannung, zum Beispiel auf einer Drehmaschine, durchgeführt werden kann. Dadurch entfallen Kosten für zusätzliche Maschinen. Zudem werden Haupt- und Rüstzeiten extrem reduziert.

Aufgrund der plastischen Umformung der Werkstückrandzone werden hervorragend glatte Oberflächen erzeugt. Basis dafür ist die Umformbarkeit der gesamten oberflächennahen Werkstoffschicht. Die Rauheitsspitzen werden fast senkrecht zur Oberfläche niedergedrückt und die Täler von unten her aufgefüllt (Bild 5). Die Glättung erfolgt somit durch das Fließen der gesamten oberflächennahen Werkstoffschicht und nicht entsprechend einer weit verbreiteten falschen Annahme durch Umbiegen oder Umbördeln der Spitzen des Rautiefengebirges.

Druckeigenspannungen verzögern Anriss und Risswachstum

Das Festwalzen wird seit vielen Jahren erfolgreich angewendet (Bild 6). Es ist das einzige mechanische Endbearbeitungsverfahren, das drei signifikante Vorteile miteinander kombiniert und so zu einer Festigkeitserhöhung und zu einer Lebensdauerverlängerung bei Bauteilen führt. Charakteristisch für festgewalzte Oberflächen ist eine sehr geringe Rauigkeit. Druckeigenspannungen und Versetzungen, die durch Kaltverfestigung entstehen, sind für eine Verzögerung von Anriss und Risswachstum verantwortlich. Dadurch kann oftmals eine Lebensdauerverlängerung um den Faktor 10 erzielt werden. Die Schwingfestigkeit lässt sich teilweise um den Faktor 4 erhöhen.

Im Vergleich zu konkurrierenden Verfahren wie dem Kugelstrahlen (Shot Peening) ermöglicht das Festwalzen in der Regel eine höhere Festigkeitssteigerung. Außerdem lässt es sich insbesondere bei rotationssymmetrischen Bauteilen einfacher in eine automatische Prozesskette integrieren. Ein wesentlicher Grund dafür liegt in der Anwendbarkeit der Festwalzwerkzeuge auf konventionellen Werkzeugmaschinen. Wie das Glattwalzen ist das Festwalzen unmittelbar nach der Zerspanung ohne Werkstückumspannung möglich.

Rüstzeiten und Transportkosten entfallen. Ist es nicht sinnvoll, eine Drehmaschine mit dem Verfahren zu belegen, kann das Festwalzen – ebenso wie das Glattwalzen – auf einer separaten Maschine stattfinden. Das ist jedoch nur bei speziellen Anwendungen erforderlich und kommt nur bei Einzelfällen in Betracht.

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