Kaltfließpressen Kaltumformung optimieren durch komplexe Prozessbetrachtung

Wenn es um komplexe Multifunktionsteile geht, die sich durch eine hohe Präzision auszeichnen, war bisher das Drehen das meistgenutzte Verfahren. Da der spanende Herstellungsprozess jedoch auch hohe Teilekosten hervorruft, sind Alternativen willkommen. Im Bereich der Kaltumformung gibt es noch viel Potenzial.

Anbieter zum Thema

G+K Umformtechnik GmbH

trivid GmbH

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG

Beim Kaltumformen werden Werkstoffe unterhalb der Rekristallisationstemperatur durch die Einwirkung äußerer Kräfte in eine andere geometrische Form gebracht. Etwa 55 t Kaltfließpressstähle und Nichteisenmetalle werden so täglich am Produktionsstandort der Firma Arnold-Umformtechnik in Forchtenberg-Ernsbach in Baden-Württemberg verarbeitet.

Kaltumformung entwickelt sich ständig weiter

Dieses alte und traditionelle Verfahren wurde in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt. In enger Zusammenarbeit mit Kunden werden bei der Arnold Umformtechnik hochwertige Verbindungselemente entwickelt und gefertigt – komplexe Kaltfließpressteile, die höchsten Ansprüchen der Maschinenbau-, Elektro- und Fahrzeugindustrie genügen.

Das Verfahren der Kaltumformung lässt sich der umfangreichsten Hauptgruppe, Hauptgruppe 2 – Umformen nach DIN 8580, zuordnen. Die Form eines festen Vormaterials wird durch plastisches Verformen geändert, Zusammenhalt und Masse des Werkstücks bleiben dabei erhalten. Die Kaltumformung findet bei Raumtemperatur, ohne ein vorheriges Anwärmen der Rohteile statt.

Kaltumformung produziert Werkstücke mit hoher Oberflächengenauigkeit und ohne Materialverlust

Es können Werkstücke mit einer hohen Oberflächengenauigkeit gefertigt werden. Es entstehen keine Materialverluste während des Festigungsprozesses. Das Verfahren weist außerdem eine hohe Produktivität auf, da auf Pressen mit hoher Teileausbringung gefertigt werden kann (Hubzahl zwischen 150 und 300 Teilen pro Minute).

Maschinen für die Kaltumformung sind in der Regel Horizontalpressen, bei denen der Draht zugeführt und auf ein geeignetes Maß abgelängt wird. Danach wird dieser durch eine Abfolge von Stempeln und Matrizen geführt, um das Material in die gewünschte Form zu bringen.

Zusätzlich kann ein hoher Grad an Automatisierung durch eine direkte Verknüpfung mit weiteren Maschinen, beispielsweise Gewindewalzmaschinen, erreicht werden. Auch die Kombination von mehreren Umformverfahren in einer Maschine bietet wirtschaftliche Vorteile.

Formänderungsvermögen der Werkstoffe

Durch den Umformprozess wird der Faserverlauf des Werkstückes nicht unterbrochen, und es kommt zu einer Kaltverfestigung im Material, was dem Endprodukt eine hohe Festigkeit verleiht. Insbesondere bei großen Stückzahlen ist das Verfahren wirtschaftlich, da die Werkzeuge und deren Entwicklungskosten bei komplexen Teilen hohe Dimensionen annehmen können. Aus Fertigungssicht sind aufgrund langer Maschinenrüstzeiten ebenfalls Losgrößen > 100000 Stück anzustreben.

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