Mit präziser Kaltumformung die Kosten senken

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Dawson Shanahan LTD

Die Grenzen der Edelstahlumformung wurden weiter gesteckt

Aus historischer Sicht hat sich das Kaltumformen von Edelstahl wegen der Härte und spezifischen mechanischen Eigenschaften des Metalls bisher als problematisch herausgestellt.

Ein Problem lag etwa darin, dass viele der verwendeten Matrizen und Stempel zwangsläufig aus Edelstahl gefertigt sind und deshalb beim erstmaligen Einsatz zu einer geringfügigen Verformung tendierten. Dawson Shanahan entwickelt jedoch ein komplexes Werkzeugdesign, um diese kontrollierte Verformung im Vorfeld zu berücksichtigen. Diese Innovation erweitert beispielsweise die Grenzen der Möglichkeiten zur Herstellung von Präzisionsteilen im Gesundheitswesen, einschließlich chirurgischer Instrumentarien und Gerätschaften.

Da bei Raumtemperatur gearbeitet wird, ist das Kaltumformen ein wesentlich schnelleres und energiesparenderes Verfahren als die üblichen Methoden. So ermöglicht es den Herstellern, erheblich kürzere Produktionsprozesse zu generieren. Dies wiederum ermöglicht eine deutlich schnellere Auftragsabfertigung, kürzere Laufzeiten und einen reduzierten Bedarf, große Mengen Rohmaterial auf Lager zu halten. Neben den konkreten Kostensenkungen verhilft das Umformen bei Raumtemperatur zu Endprodukten mit sehr guter Qualität, da die Metalle entlang ihrer Gefügegrenzen plastiziert werden, statt sie regelrecht zu durchtrennen, wobei Bauteile mit extrem geringer Spannungsverformung und hoher mechanischer Integrität entstehen, die weitaus leistungsfähiger und haltbarer im Einsatz sind.

Zusätzlich bietet das Kaltumformen selbst bei Teilen mit komplexeren Konturen eine hervorragende Prozessfähigkeit. Die Maßtoleranzen liegen typischerweise bei etwa ± 2 µm (Bild 2) und ein weiterer Vorteil ist die extrem hohe Oberflächengüte, sodass in vielen Fällen keine weitere Bearbeitung und kein Polieren erforderlich ist.

Durch Kalthärtung werden günstigere Werkstoffe veredelt

Ergänzend dazu kann ein Kalthärten der Teile während der Kaltumformung eine deutliche Verbesserung der allgemeinen Bearbeitbarkeit hervorrufen und erhöht zusätzlich die Belastungsfähigkeit des Materials: Die Verformung des Metallgefüges beim Kalthärten verhindert unerwünschte Gefügeverschiebungen, woraus sich festere Bauteile ergeben. Da diese Verfestigung das Niveau einer Vergütung erreicht, kann sich das Kalthärten eines günstigeren und schwächeren Metalls als wirtschaftlicher erweisen als die übliche Wärmebehandlung teurer Werkstoffalternativen – insbesondere wenn hohe Präzision gefordert ist.

Die Kaltumformung ermöglicht auch die Herstellung von Bauteilen mit einer überlegenen internen und externen Oberflächenqualität. Denn die Beschaffenheit der Fläche kann präzise kontrolliert werden. So werden Ergebnisse erzielt, die bei anderen Verfahren mit einem unvertretbar hohen Zeit- und Kostenaufwand verbunden wären. Da keine Wärme eingebracht wird, ist die Formbarkeit aber geringer und möglicherweise müssen Vorform- oder Glühprozesse und hohe Umformkräfte einkalkuliert werden. Dennoch bietet das kalte Umformen Vorteile etwa gegenüber dem Formgießen oder Zerspanen von Aluminium.

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