Taumeln und Präzisionsschmieden treten gegen die Zerspanung an

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Die Oberflächenqualität der Verzahnung hat großen Einfluss auf die Tragbilder. Sie zeigen, wie stark die Belastungen und der Abrieb an den einzelnen Flanken sind. Je besser die Tragbilder, umso größer die Laufruhe des Fahrzeugs bei der Kurvenfahrt.

Getaumelte und präzisionsgeschmiedete Kegelräder mit optimalen Tragbildern

Auf Prüfanlagen lassen sich die Tragbilder darstellen, nachdem die Kegelräder etliche Hunderttausend Kilometer in realistischer Anordnung gelaufen sind. Durch spezielle Gestaltungsmöglichkeiten können sowohl bei getaumelten als auch bei präzisionsgeschmiedeten Kegelrädern nahezu optimale Tragbilder erreicht werden. Die Taumeltechnologie eignet sich für alle mehr oder weniger rotationssymmetrischen Teile, wie beispielsweise Flansche, Kupplungsteile oder eben Kegelräder.

Darüber hinaus werden die Verzahnungen von Zahnstangen für Fahrzeug-Lenkgetriebe mit variabler Übersetzung inzwischen häufig getaumelt. Achssymmetrische Teile oder Teile mit freien, nicht rotationssymmetrischen Konturen können nicht getaumelt werden.

Bei den rotationssymmetrischen Teilen ergeben sich die Grenzen der Taumeltechnologie durch die Konturhöhe im Oberteil. Die Konturhöhe wird durch zwei Faktoren beschränkt, einen sogenannten Dreheffekt auf das Umformteil und durch den Werkzeug-Einbauraum im Taumelkopf.

Kalibrieren beim Präzisionsschmieden aufwendig und teuer

Des Weiteren ist die Höhe des Werkzeugoberteils ein limitierender Faktor, denn der Taumelpunkt ist das Zentrum des kugelförmigen Taumelkopfes. In diesem wird das Werkzeugteil eingebaut.

Das Präzisionsschmieden mit dem anschließenden Kalibrieren ist aufwendig und teuer, müssen doch die Vorformen vor dem Kalibrieren eine sehr hohe Genauigkeit erreichen. Das erfordert hohe Investitionen in die Herstellung der Werkzeuge und darüber hinaus hohe Kosten für den Werkzeugunterhalt.

Auch die Investitionskosten in Kalibrierpressen sind entsprechend hoch, da für einen geringen Umformgrad sehr hohe Presskräfte notwendig sind. Der Geometrie und Form der Teile sind nahezu keine Grenzen gesetzt.

Taumeln und Präzisionsschmieden ermöglichen einen effizienten Einsatz

Beide Verfahren ermöglichen einen effizienten Einsatz der verwendeten Rohmaterialien und liefern hochgenaue und häufig einbaufertige Teile, die sich somit auch kleiner und kompakter konstruieren lassen. Weil sowohl das Präzisionsschmieden als auch das Taumeln die molekulare Struktur nicht unterbrechen und den Faserverlauf beanspruchungsgerecht belassen, besitzen Bauteile sehr gute Festigkeitseigenschaften, die sich im Beispiel der Differenzialkegelräder auf Tragbilder und somit auf die Laufruhe auswirken.

Das Taumelverfahren kann immer dort mit bedacht werden, wo der Gesamtprozess betrachtet wird. Der Prozess kann problemlos in eine Fertigungslinie integriert werden. Dabei empfiehlt es sich jedoch meist nicht, für die Herstellung eines bestehenden Teiles eine funktionierende Prozesskette umzustellen. Aber überall, wo Teile neu entwickelt werden und die Konstruktion taumelgerechte Aspekte berücksichtigt, kann das Taumeln als Endkontur-Umformverfahren seine Vorteile ausspielen.

Präzisionsgeschmiedete Teile können durch nahezu völlig frei gestaltbare Geometrien der Teile punkten. Ebenso sind sie im Vorteil, wenn größte Serien von über 100.000 Teilen in kurzen Zeiten bereitgestellt werden müssen.

* Jürgen Fürst ist Medienfachmann für Unternehmen der Investitionsgüterindustrie in 70734 Fellbach

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