Stahlumformung Optimale Prozessschmierung sichert Qualität der Warmumformung

Autor / Redakteur: Murat Demir, Sven Hübner und Bernd-Arno Behrens / Dietmar Kuhn

Neue hochfeste Stahlwerkstoffe werden oft mit Hilfe der Warmumformung bearbeitet. Ein entscheidender Faktor dabei ist die Prozessschmierung. Sie ist entscheidend für die Standmenge der Werkzeuge und damit auch für das Umformergebnis. Im Warmumformungsprozess ist vor allem die Temperaturbeständigkeit gefragt.

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Bild 1: Modifizierter Prüfstand für Untersuchungen der Beständigkeit und des Verschleißverhaltens der tribologischen Wechselwirkungen zwischen Werkzeugoberfläche und Blechwerkstoff.
Bild 1: Modifizierter Prüfstand für Untersuchungen der Beständigkeit und des Verschleißverhaltens der tribologischen Wechselwirkungen zwischen Werkzeugoberfläche und Blechwerkstoff.
( Archiv: Vogel Business Media )

Die Anforderungen an Blechkomponenten steigen insbesondere im Automobilsektor stetig. Ursachen dafür sind höhere Sicherheitsansprüche und Leichtbaubestrebungen. Um diesen Forderungen nachzukommen, bietet sich das Presshärten für die Herstellung von Blechkomponenten mit hohen Anforderungen an deren Festigkeit an. Dieses Umformverfahren verbindet das Tiefziehen mit einer gleichzeitigen Wärmebehandlung des Bauteils in einem Prozess. Neben einer reduzierten Rückfederung sind auf diese Weise sehr hohe Bauteilfestigkeiten von Rm > 1500 MPa zu erzielen.

Prozessschmierung beeinflusst Standmenge der verwendeten Werkzeuge

Die Bleche werden dabei zunächst erwärmt und anschließend in einem Umformwerkzeug mit gekühltem Stempel tiefgezogen. Ein wichtiger Aspekt für die Umsetzung des Presshärtens ist die Prozessschmierung. Sie übt einen entscheidenden Einfluss auf die Standmenge der verwendeten Werkzeuge, das Formänderungsverhalten und damit auch direkt auf das Umformresultat aus. Beim Presshärten ist vor allem die Temperaturbeständigkeit des verwendeten Schmiersystems von entscheidender Bedeutung für die Qualität der hergestellten Blechteile und für den Werkzeugverschleiß [1].

Beständigkeit und Verschleiß sind die Kriterien für Umform-Schmierstoffe

Beim konventionellen Tiefziehen werden Flüssig- und Trockenschmierstoffe, Ziehfolien oder Werkzeugbeschichtungen in Kombination mit anderen Schmierstoffen eingesetzt. Aufgrund der hohen Temperaturen, die beim Presshärten vorherrschen (bis zu T = 950 °C), ist der Einsatz konventioneller Schmiersysteme für diese Anwendung nur mit sehr großen Einschränkungen möglich. Deshalb werden hier nur flüssige Schmierstoffe und/oder Werkzeugbeschichtungen verwendet [2].

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