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Abriebfrei aluminisierte Stahlrohre biegen

| Autor/ Redakteur: Ilona Krämer / Frauke Finus

Wird aluminiertem Stahl gebogen, ist der Biegedorn einem hohen Verschleiß ausgesetzt, denn auf ihm bildet sich mit der Zeit so viel Abrieb, dass er poliert werdenmuss. Das verursacht zeitaufwendingen und damit teuren Produktionsstillstand. Die Fertigung des Biegedorns aus einem High-end-Werkzeugstahl reduziert den Verschleiß.

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Der Gleiderdorn von Albromet.
Der Gleiderdorn von Albromet.
( Bild: Albromet )

Wenn Abgasrohre konstruiert werden, sind diese zunehmend aus aluminiertem Stahl, denn das Material verfügt über eine hohe Streckgrenze, eine gute Korrosionsbeständigkeit und behält selbst bei Temperaturen von mehr als 650 °C seine mechanischen Eigenschaften. Abgesehen davon ist dieser Materialmix wesentlich günstiger als Edelstahl. Das einzige Handicap: Es bildet sich mit der Zeit auf dem Biegedorn so viel Abrieb, dass dieser poliert werden muss. Das ist insofern problematisch, da dieser Abrieb nicht nur im

Inneren des Rohrs ungewollte Kratzer hinterlässt – auch die Produktion muss unterbrochen werden, um den Dorn vom Abrieb zu befreien.

Abrieb auf dem Dorn verursacht Kratzer auf dem Bauteil

Diese Erfahrung hat auch Bernardo de la Torre, Engineering bei VDL Belgium gemacht. Das Unternehmen ist seit 1986 auf die Bearbeitung von Rohren und Blechen spezialisiert. „Der Abrieb auf dem Dorn hat nicht nur Kratzer verursacht, sondern sorgte fast dafür, dass die Rohre beim Biegen brechen“, erinnert sich de la Torre. „Es hat uns sehr viel Geld gekostet, die Produktion zu unterbrechen, daher suchten wir unter Hochdruck nach einer Lösung dieses Problems.“

„Inzwischen haben wir die richtige Kompatibilität zwischen Rohrmaterial, Dornbeschichtung und Schmiermittel gefunden, um Abriebprobleme zu minimieren“, sagt de la Torre nicht ohne Stolz. Ein Spezialdorn aus High-end-Werkzeugstahl von Albromet, Hersteller von Gliederdornen, brachte den Durchbruch. Albromet-Geschäftsführer Peter Lang weiß aus Erfahrung: „Aluminierte Stahlrohre müssen aufgrund der problematischen Reibungsverhältnisse zwischen Aluminiumschicht und Biegedorn immer gesondert behandelt werden. Denn bei der Umformung treten sehr hohe Relativbewegungen auf, die beste Oberflächen und optimierte tribologische Verhältnisse erfordern.“

Spezialschmierstoff für die Umformung von Aluminium-Legierungen

Für VDL hat Albromet daher einen Spezialdorn entwickelt, bei dem kleinere Verbindungsglieder verwendet werden. „Die sind wegen der sehr dünnen Wandstärke des Rohres mit 1,5 mm bei einem Durchmesser von 127 mm erforderlich“, erklärt Lang. So verringert sich der Abstand der Biegekugeln erheblich, was zu einer optimalen Biegequalität führt. Die Entwicklung der perfekten Oberfläche des Biegedornes war für Albromet zunächst eine besondere Herausforderung. Die Lösung lag in einem Hochglanzpaket, durch das eine hochfeine Oberfläche über einen besonderen Polierprozess erreicht wurde. Die Oberflächen vom Schaft und den fünf Kugelsegmenten wurden zudem auf 1.000 Vickers gehärtet.

Damit war der Biegedorn für eine Spezialbeschichtung (DLC Albormet), eine „Diamond-like-Carbon“-Beschichtung, vorbereitet. Diese erzielt die geringsten Reibungskoeffizienten der Anwendung mit aluminiumbeschichteten Stahlrohren. Damit die Rohre nicht überhitzen, wird der ölfreie Spezialschmierstoff Lub Bend G-PNS von LBI eingesetzt, der speziell für die Umformung von Aluminium-Legierungen entwickelt wurde. Das Gemisch baut auf besonders polaren Wirkstoffen auf, die eine gute Trennwirkung von Alu-Bauteil und Werkzeug gewährleisten. Weiterer Vorteil: Der Schmierstoff und die Albormet-Dorne sind dank der MMS-Dosieroption perfekt aufeinander abgestimmt. Der Verbrauch wird reduziert, bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit und sauberen Bauteilen. Da der innovative Schmierstoff aus regenerativen Rohstoffen besteht und zudem biologisch abbaubar ist, fällt auch die Ökobilanz positiv aus. Auch der Arbeitsschutz wird berücksichtigt, was einen willkommenen Nebeneffekt darstellt.

Alle Beteiligten sind rundherum zufrieden und Bernardo de la Torre freut sich, dass er seine Produktion künftig nicht mehr nach 100 Rohren anhalten muss, um den Dorn zu polieren. Das Biegen von Rohren läuft bei VDL Belgium wieder reibungslos und wie geschmiert.

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