Durit Hartmetall

Stabile Schneidkanten: Beim Stanzen ist Härte gefragt

| Autor / Redakteur: Alexandra Hase / Frauke Finus

Versuchsergebnisse in der Blechbearbeitung zeigen die Stärken einer Ultra-Impact-Beschichtung auf dem Schnittstempel: Gestanzt wurde 3 mm hochfester Stahl (900 Mpa). Der verwendete Schnittstempel bestand aus 1.2379 mit 58 HRc. TiAIN-beschichtet schaffte das Werkzeug weniger als 600 Stanzteile. Mit Ultra Impact lag die Standzeit bei über 30.000 Komponenten.
Versuchsergebnisse in der Blechbearbeitung zeigen die Stärken einer Ultra-Impact-Beschichtung auf dem Schnittstempel: Gestanzt wurde 3 mm hochfester Stahl (900 Mpa). Der verwendete Schnittstempel bestand aus 1.2379 mit 58 HRc. TiAIN-beschichtet schaffte das Werkzeug weniger als 600 Stanzteile. Mit Ultra Impact lag die Standzeit bei über 30.000 Komponenten. (Bild: Durit)

Bei der Bearbeitung von Blechen aus hochfestem Material erreichen Werkzeuge schnell ihre Belastungsgrenze. Verschleißanfällige Schwachstelle im Stanz- oder Umformprozess sind vor allem die Schneidkanten, die unter erschwerten Einsatzbedingungen zu Ausbrüchen und Instabilität neigen. Ein Problem, dem man mit Härte beikommen kann.

Immer schnellere Prozessgeschwindigkeiten, ständig wachsende Stückzahlen und die Forderung nach maximaler Effizienz in der industriellen Fertigung beanspruchen Maschinen und Komponenten aufs Äußerste. „Gleichzeitig steigen das Verschleißrisiko und damit die Gefahr von verkürzten Standzeiten und kostspieligen Produktionsausfällen. Eine Lösung dieses Dilemmas bringen besonders robuste Werkstoffe sowie Beschichtungen, die empfindliche Bauteile zuverlässig vor schädlichen Einflüssen schützen“, erklärt Heinz-Achim Kordt, Konstruktionsleiter bei Durit Hartmetall.

Das Unternehmen aus Wuppertal entwickelt und fertigt seit über 30 Jahren hochwertige Präzisionswerkzeuge und Bauteile aus Hartmetall. Rund 60 verschiedene Hartmetall-Sorten bieten eine breite Basis, um für jeden Bedarf individuell die passende Materialmischung zusammenzustellen. In feinster bis zu grober Körnung, in vielfältigen Härtegraden, in komplexen Geometrien und Größen, die einen Bohrungsdurchmesser von 0,5 mm bis zu einem Außendurchmesser von bis zu 500 mm umfassen. Um stets eine gleichbleibend hohe Qualität zu gewährleisten, bleibt der gesamte Herstellungsprozess vom Pulver über das Sintern bis zum hochpräzisen Endprodukt bei Durit im eigenen Hause. Darüber hinaus arbeitet das Unternehmen mit 500 Beschäftigten daran, innovative Antworten auf die neuen Herausforderungen in Technik und Anwendung zu finden.

Eine breite Auswahl für maßgeschneiderte Anwendungen

Als Systemanbieter von Hartmetallen und Beschichtungen verfügt Durit über große Auswahl an praxisbewährten Lösungen, die beim Stanzen, Schneiden und Umformen für bestmöglichen Verschleißschutz sorgen. Hartmetall-Experte Kordt empfiehlt aus dem umfangreichen Produkt-Programm die Sorten GD40, GD30 bis GD10: „Diese Hartmetallvarianten zeichnen sich durch eine wesentlich höhere Druckfestigkeit und Verschleißbeständigkeit aus als beispielsweise vergütete Werkzeugstähle. Dank dieser Eigenschaften erhöht Hartmetall die Schneidkantenstabilität, verbessert die Maßhaltigkeit und verlängert die Standzeiten deutlich. Soll ein außergewöhnliches schwieriges Material bearbeitet werden, dann kommen unsere Feinstkorn-Sorten wie G18F in Frage. Extrem hart und belastbar, leistet dieses Hartmetall vorbildlichen Widerstand selbst gegen überdurchschnittlich hohe Verschleißkräfte. Wie sie etwa beim Schneiden von verzinktem Blech auftreten. Hier kommt es immer wieder zu Materialanhaftungen im Werkzeug, die durch diese Hartmetall-Sorten minimiert werden können.“ Auch beim Drahterodieren ergibt sich ein typisches Problem. Durch langes Liegen im Wasserbad korrodiert das Werkzeug schnell. Mit dem korrosionsbeständigen Hartmetall GD25E lässt sich dieses Risiko reduzieren. Ebenso kann die Bildung von Spannungsrissen durch ein spezielles Verfahren bei der Herstellung wirkungsvoll gemindert werden.

Nun ist es nicht in jedem Anwendungsfall notwendig, stark beanspruchte Bauteile komplett gegen Komponenten aus Hartmetall auszutauschen. Überzeugende Resultate lassen sich durchaus auch mit speziellen Oberflächenbeschichtungen erzielen. Zum Beispiel, um die Kantenstabilität von Matrizen und Stempeln aus Werkzeugstahlstahl zu verbessern, oder um Anhaftungen an den Schneiden zu reduzieren. Da die beschichteten Werkzeuge länger haltbar bleiben, sinken zudem die Kosten für Instandhaltung und Wartung. Überall, wo im Schneidsprozess hoher Verschleiß auftritt, zeigt die Hightech-Beschichtung Ultra Impact von Durit ihr Können. Das innovative PVD-Mehrlagensystem bietet außerordentlicher Härte und eine fünfmal höhere Zähigkeit sowie eine vierfach stärkere Adhäsionskraft. Eigenschaften, die durch eine spezielle Nanostruktur erreicht werden. Die Härte liegt zwischen 2500 bis 3000 HV; die Schichtdicke reicht von 2 µm bis 5 µm. Aufgrund einer exzellenten thermischen Beständigkeit bis 1000°C ist es ohne Weiteres möglich, Ultra Impact auch in der Warmumformung einzusetzen.

Versuchsergebnisse in der Blechbearbeitung zeigen die Stärken einer Ultra-Impact-Beschichtung im Vergleich:

Ergänzendes zum Thema
 
Kleines Lexikon: Hartmetall im Detail

1. Gestanzt wurde 3 mm hochfester Stahl (900 Mpa). Der verwendete Schnittstempel bestand aus 1.2379 mit 58 HRc. TiAIN-beschichtet schaffte das Werkzeug weniger als 600 Stanzteile. Mit Ultra Impact lag die Standzeit bei über 30.000 Komponenten.

2. Hier war die Aufgabe, 8 mm St30 zu stanzen. Die Standzeit des Schnittstempels aus 1,2550 mit 56 HRc, TiAIN-beschichtet, lag bei unter 1000 Stanzteilen, mit einer Ultra Impact-Beschichtung bei über 20.000 Teilen.

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