Kaltumformung von rostfreiem Stahl: Ein umfassender Leitfaden | MachineMFG

Kaltumformung von rostfreiem Stahl: Ein umfassender Leitfaden

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Die Metallverarbeitung kann grob in zwei Arten unterteilt werden: Kalt- und Warmverarbeitung.

Die Warmverarbeitung bezieht sich auf die Verarbeitung von Werkstoffen nach ihrer Erhitzung, z. B. das Warmwalzen, während die Kaltverarbeitung die Verarbeitung von Metall bei normalen Temperaturen umfasst, z. B. Drehen, Fräsen, Zerspanen und Schleifen.

Die Kaltumformung ist ebenfalls ein Teil der Kaltverarbeitung. Obwohl es sie schon seit langem gibt, ist sie noch immer weitgehend eine empirische Disziplin.

Die meisten Kaltumformungstechniken eignen sich für alle Metalle mit Ausnahme von nichtrostendem Stahl, da nichtrostender Stahl eine höhere Festigkeit und Härtbarkeit aufweist. Außerdem dienen Werkstücke aus nichtrostendem Stahl nach der Kaltumformung sowohl funktionalen als auch dekorativen Zwecken, so dass es von entscheidender Bedeutung ist, ihre Oberfläche vor Beschädigung und Rost zu schützen.

Daher müssen für die Kaltverarbeitung und die Herstellung von nichtrostendem Stahl besondere Techniken angewandt werden.

Gängige Kaltumformungsverfahren für nichtrostenden Stahl

Bei der Umformung von rostfreiem Stahl kommen hauptsächlich zwei Technologien zum Einsatz: Kaltwalzen und Warmwalzen. Im Bereich der Kaltbearbeitung stehen zahlreiche Verfahren zur Auswahl.

Im Folgenden finden Sie einen kurzen Überblick über einige gängige Kaltumformungsverfahren für nichtrostenden Stahl:

(1) Kalt Biegeumformung

Kaltbiegen Umformen

Das Kaltbiegen ist eine weit verbreitete Methode bei der Umformung von Blechen und Teilen aus nichtrostendem Stahl. Bei der Stanzpresse handelt es sich in der Regel um eine offene, einseitig bewegte Maschine mit mechanischer oder hydraulischer Kraftübertragung und einem langen, schmalen Tisch.

Die Maschine ist zwar auf die Herstellung linearer Teile beschränkt, aber erfahrene Werkzeugkonstrukteure können mit ihr komplizierte Formen. Die Länge der im Kaltverfahren hergestellten Teile Biegepressen wird bestimmt durch die ursprüngliche Art und Dicke des rostfreien Stahls, die Leistung der Maschine und die Größe der installierten Werkzeuge.

Zum Beispiel, einige große StanzpressenEine 11-Meter-Standard-Kaltbiegepresse mit 900 Tonnen Presskraft kann Werkstücke aus austenitischem Edelstahl mit einer Länge von 9 Metern und einer Dicke von 8,0 mm herstellen.

Um den Abrieb am Edelstahl zu minimieren, werden die Werkzeuge des Kaltbiegeverfahrens Stanzmaschine bestehen in der Regel aus 12%-Chrom, und zum zusätzlichen Schutz kann eine Kunststofffolie verwendet werden.

Verwendung der Standardform des Kaltbiegens Stanzmaschine Wenn jedoch eine spezielle Form für eine bestimmte Form benötigt wird, ist die Produktion großer Serien wirtschaftlicher, da die Kosten für die Form gesenkt werden können.

Mit den Fortschritten in der Technologie nutzen immer mehr Unternehmen das Kaltbiegen Umformtechnik um eine große Anzahl von Teilen zu produzieren.

(2) Walzprofilieren

Walzprofilieren

Das Walzprofilieren wird eingesetzt, um rostfreien Stahl mit Hilfe einer Reihe von Endlosrahmen in komplexe Formen zu bringen, was es ideal für die Herstellung von Blechen und speziell geformtem Draht macht.

Das Walzprofilieren folgt dem Prinzip der allmählichen Verformung, wobei jeder Rahmen der Walze allmählich rollt, bis die gewünschte Produktform entstanden ist. Je nach Komplexität der Form kann das Verfahren bis zu 36 Walzgerüste oder nur drei oder vier umfassen.

Die Walzen sind in der Regel aus kaltem Matrizenstahl mit einer Härte von HRC62 oder höher. Um eine glatte Oberfläche des Werkstücks zu gewährleisten, muss auch die Walzenoberfläche eine glatte Oberfläche aufweisen.

Das Walzprofilieren ist am wirtschaftlichsten für die Herstellung großer Mengen von langgestreckten Teilen. Konventionelle Blechwalzwerke können Bänder mit einer Breite von 2,5 mm bis 1500 mm und einer Dicke von 0,25 mm bis 3,5 mm verarbeiten, während konventionelle Drahtwalzwerke Draht mit einer Breite von 1 mm bis 30 mm und einer Dicke von 0,5 mm bis 10 mm verarbeiten können. Die Formen der bearbeiteten Teile können von einfachen Flächen bis hin zu komplexen, geschlossenen Profilen reichen.

Im Allgemeinen ist das Walzprofilieren nur dann wirtschaftlich, wenn die monatliche Produktion von Edelstahlblechen mehr als 30.000 Meter oder die monatliche Produktion von Edelstahldraht mehr als 1000 Tonnen beträgt, da die Kosten für die Schneidewerkzeuge, Formenbau und Ausrüstung.

Beim Walzprofilieren von Blechen oder Drähten ist es wichtig, eine glatte Oberfläche des Rohmaterials zu gewährleisten und die Oberfläche der Form regelmäßig zu überprüfen, um Oberflächenverschmutzung und Druckstellen zu vermeiden. Die Ausrüstung muss auch stark genug sein, um die Härtbarkeit und die hohe Rückprallgrenze von nichtrostendem Stahl bei der Kaltbearbeitung zu bewältigen.

(3) Stanzen Umformen

Stanzen Umformen

Beim Stanzformen von Edelstahl werden Stempel und Matrizen verwendet, um die gewünschte Produktform herzustellen. Diese Technologie wird häufig bei der Herstellung von Küchenutensilien aus rostfreiem Stahl, wie Töpfen, Stiften und Griffen, eingesetzt. Die Stanzpresse kann sowohl mechanisch als auch hydraulisch betrieben werden. Für das Tiefziehen wird jedoch ein hydraulischer Antrieb empfohlen, da er während des gesamten Prozesses den vollen Druck liefert.

Die meisten herkömmlichen Technologien können für die Stanzformung von Edelstahl verwendet werden, aber da beim Stanzen von Edelstahl ein über 60% höherer Druck erforderlich ist als bei kohlenstoffarmen Stählen, muss der Pressenrahmen dem hohen Druck standhalten können.

Es ist auch wichtig, Kratzer zu vermeiden, insbesondere aufgrund der hohen Reibung und Temperatur beim Stanzen von rostfreiem Stahl, die Oberflächenkratzer auf dem Werkstück verursachen können.

Spezialisiertes Prägeöl oder Schmieröl mit Hochdruckadditiven sollten anstelle von Seife oder Emulsion verwendet werden. Diese Hochdruckadditive können jedoch Korrosion auf der Edelstahloberfläche verursachen, so dass es wichtig ist, nach dem Stanzen Ölflecken von der Werkstückoberfläche zu entfernen.

Aufgrund der hohen Kosten für Prägestempel Verarbeitung wird das Stanzformen nur für die Massenproduktion verwendet.

(4) Gummidichtungen formen

Formung von Gummidichtungen

Die Verwendung der Gummidichtungsformungstechnologie kann die Kosten für die Verarbeitung von Formen erheblich senken und eignet sich für die Produktion kleiner Serien.

Die bei dieser Technik verwendeten Formen bestehen aus kostengünstigen Materialien wie Hartholz oder Stahlepoxidharz als Kraftkolben und Gummidichtungen als Hohlraumblock.

Der Gummi kann in Form eines Vollgummiblocks oder eines laminierten Gummiblocks vorliegen, der etwa 30% höher ist als die Formmaschine.

Wenn die Maschine geschlossen ist, drückt der Gummiblock den Edelstahlrohling zusammen. Wenn die Maschine angehoben wird, kehrt die Gummidichtung in ihre ursprüngliche Form zurück und kann wiederverwendet werden.

Mit dem Gummidichtungsguss lassen sich jedoch nur begrenzt komplexe Formen herstellen und die maximale Tiefe der hergestellten Teile ist begrenzt. Diese Technik wird in der Regel für die Kleinserienfertigung von Edelstahlteilen mit einer Dicke von weniger als 1,5 mm verwendet.

(5) Bördelformung

Blechfalter

A Abkantmaschine ist eine einfache Biegemaschine, die entweder manuell oder mechanisch betrieben werden kann.

Die einfachste Methode ist die Verwendung einer Form mit einer Biegeradius um die Stahlplatte fest auf dem Arbeitstisch der Werkzeugmaschine zu befestigen, wobei der überstehende Teil des Materials auf einer anderen Arbeitsstation liegt. Der Tisch kann sich dann entlang der Mitte des Biegeradius drehen.

Wenn sich der Tisch hebt, biegt er den rostfreien Stahl in den gewünschten Winkel, wobei der rostfreie Stahl während der Biegung auf dem Arbeitstisch gleitet. Biegeverfahren. Um Kratzer auf der Edelstahloberfläche zu vermeiden, muss der Arbeitstisch eine glatte Oberfläche haben.

In der Praxis wird häufig eine Kunststofffolie zum Schutz der Edelstahloberfläche verwendet. Der obere Balken wird in der Regel verkeilt, um einen Spalt zu bilden, der mit einem entsprechend geformten Zuschnitt zu einem viereckigen Kasten oder einer Nut gefaltet werden kann.

Die Flanschen Maschine wurde früher für die Herstellung von großformatigen und einfach geformten Edelstahlblechen verwendet, aber diese Produkte werden heute üblicherweise mit Kaltbiegepressen hergestellt.

(6) Formgebung von Zylindern

Verfahren und Methode zum Betrieb einer Blechwalzmaschine

Gebogene Bleche werden üblicherweise zur Herstellung einer Vielzahl von dünnen Blechzylindern oder Zylindersegmenten verwendet.

Die traditionelle Walzmaschine verfügt über ein Paar einstellbarer Rollen, die je nach Dicke der Stahlplatte eingestellt werden können. Die dritte Walze, die so genannte Biegewalzesteuert den Durchmesser des Zylinderkörpers.

Es gibt auch eine Variante dieser Maschine, die mit drei pagodenförmig angeordneten Walzen arbeitet. Die untere Walze ist die Antriebswalze, und die obere Walze dreht sich aufgrund der Reibung zwischen ihr und dem Werkstück. Der Durchmesser der unteren Walze ist in der Regel halb so groß wie der der oberen Walze.

Der Mindestdurchmesser des von diesen beiden Gerätetypen hergestellten Zylinders entspricht dem Durchmesser der Oberwalze plus 50 mm, während der maximale Durchmesser von der Größe des Materials, der Steifigkeit der Maschine und der Teile abhängt. In bestimmten Fällen kann es erforderlich sein, den Zylinder durch Rahmen zu stützen.

In der Realität können verschiedene Produkte eine Kombination verschiedener Methoden oder unterschiedliche Verarbeitungstechniken erfordern, um die gewünschte Qualität zu erreichen. Daher ist es wichtig, die Methoden der Kaltumformung von nichtrostendem Stahl gut zu kennen, um sie effektiv anwenden zu können.

Häufige Probleme und Behandlungsmaßnahmen bei der Kaltumformung von Edelstahl

(1) Das Vorhandensein von Fehlern wie Schmutz, Kratzern, Grübchen, Lochfraß oder Doppelhäutigkeit auf der Oberfläche von Rohgussmaterialien kann sich während des Kaltumformungsprozesses verschlimmern und zu einer Qualitätsminderung des Endprodukts führen. Daher ist es wichtig, den Oberflächenzustand von Rohgussmaterialien vor dem Umformen gründlich zu prüfen, um sicherzustellen, dass sie sauber und frei von Mängeln sind.

(2) Die Bildung von Schmutz, Rost, Löchern und Kratzern auf der Oberfläche des Werkstücks kann auftreten, wenn die Form und die Arbeitsplattform verschmutzt sind und die Metallteile nicht rechtzeitig gereinigt werden. Um dies zu verhindern, ist es wichtig, die Form regelmäßig zu polieren, um ihre Sauberkeit zu erhalten, und die Verarbeitungsgeräte und die Werkstatt sauber zu halten.

(3) Bei einigen Umformtechniken kommt es zu einem gleitenden Kontakt zwischen den Metallen, was die Passivierungsschicht des nichtrostenden Stahls beschädigen und zu folgenden Problemen führen kann Kaltverschweißung zwischen der Oberfläche des rostfreien Stahls und dem Werkzeug. Dies kann zu ernsthaften Kratzern auf der Oberfläche des nichtrostenden Stahls führen, wenn das Lot während des Gleitens gebrochen wird. Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, die Gussausrüstung in gutem Zustand zu halten und geschultes und vorsichtiges Bedienpersonal zu haben, um das Gleiten des Materials zu verhindern.

(4) Nichtrostender Stahl hat eine hohe Festigkeit, und austenitischer nichtrostender Stahl ist in hohem Maße kalt härtbar. Wenn die Verformung während des Kaltumformungsprozesses zu groß ist, kann dies zum Bruch des Werkstücks oder zur Beschädigung der Form und der Maschinenausrüstung führen. Um dies zu verhindern, ist es wichtig, die Steifigkeit des Werkstücks zu prüfen und ein angemessenes Maß an Verformung beizubehalten und gleichzeitig die Produktionseffizienz und Produktqualität zu gewährleisten.

(5) Nach der Kaltumformung kann die Passivierungsschicht der Edelstahloberfläche beschädigt und mit Stanzöl, Formrückständen und anderem Metall verunreinigt werden, was leicht zu Korrosion führen kann. Um ein fertiges Werkstück mit guten Edelstahleigenschaften und einer glatten Oberfläche zu erhalten, ist es wichtig, Ölflecken und die Passivierung zu reinigen und, wenn möglich, die Oberfläche des Werkstücks mit einer Kunststofffolie zu schützen.

Da die Nachfrage nach rostfreiem Stahl steigt, wird die Kaltumformung von rostfreiem Stahl immer häufiger eingesetzt. Es ist wichtig, die geeignete Umformtechnik auf der Grundlage der Produkteigenschaften auszuwählen, die Produktionseffizienz zu maximieren und die Produktionskosten zu senken, um den Verbrauchern qualitativ hochwertige und erschwingliche Produkte aus nichtrostendem Stahl zu bieten.

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