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Festklopfverfahren Das Festklopfen von accurapuls wurde speziell für den Werkzeugbau entwickelt. Das "Klopfwerkzeug" selbst ist vereinfacht dargestellt eine Hartmetallkugel, die eine oszillierende Bewegung mit hoher Frequenz von bis zu 500 Hz ausführt. Hierbei können der Kugeldurchmesser, die Schlagkraft, die Frequenz und der Hub in gewissen Grenzen variiert werden. Nach dem Vorschlichten der Werkzeugkontur erfolgt in gleicher Aufspannung das Festklopfen und ersetzt somit das Feinschlichten und gleichzeitig größtenteils das nachträgliche Polieren von Hand. Technologische Vorteile Durch das Festklopfen werden tangentiale Druckeigenspannungen induziert und es bildet sich ein Härtegradient vom Randbereich zum Kernmaterial abfallend. Infolge dieser mechanisch induzierten Härtezunahme kann das ansonsten gebräuchliche thermische Härten entweder ganz entfallen oder nochmals gesteigert werden. Bei einem Demonstrationsbauteil aus Cr7V wurde eine Härtesteigerung von 52 HRC auf 64 HRC erzielt. Eine hohe Randschichthärte wirkt sich bei Umformprozessen günstig auf das Verschleißverhalten aus und wird üblicherweise durch spezielle Beschichtungen erreicht. Abhängig vom umzuformenden Werkstoff und dem Umformgrad kann durch Anwendung des Festklopfens ggf. der Einsatz von Werkzeugbeschichtungen entfallen. Allerdings muss hierfür die Affinität des Werkzeug- und Werkstückwerkstoffes hinreichend gering sein, damit sich keine Aufschweißungen während des Umformvorganges bilden. Andernfalls kann der Härtegradient einen optimalen Unterbau für Beschichtungen durch Reduzierung des so genannten "Eierschaleneffekts" darstellen. Dies bedeutet, dass die Beschichtung besser abgestützt wird und nicht so leicht bricht. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die reproduzierbare Erzeugung extrem glatter Oberflächen (Ra = 0,1 µm). Zudem können durch gezielte Gestaltung von Kugelfläche und Schlagabstand spezielle funktionale Oberflächentopografien hergestellt werden. Hierdurch lassen sich u.a. die Schmierstoffmenge reduzieren und ggf. können günstigere Schmierstoffe (z.B. durch einfachere Additivierung) eingesetzt werden. Die hervorragenden Reibeigenschaften wurden neben den Erfahrungen in der industriellen Praxis durch Untersuchungen an der TU Darmstadt belegt.
Diese neuartige Methode zur Endbearbeitung der Blechumformwerkzeuge durch ein Klopfverfahren kann auf jeder handelsüblichen, bereits bestehender, NC-Gesteuerte Fräsmaschinen des jeweiligen Anwenders installiert werden. Die durch dieses innovative Verfahren erzeugten Materialoberflächen der Blechumformwerkzeugen weisen höchst interessante Eigenschaften hinsichtlich der Reibungskoeffizienten, Fliessverhalten, Härtezunahme, Hochglanzglättung (Polieren) auf. Die Testresultate haben bereits vielversprechende Werte bezüglich Zeiteinsparungen in der Werkzeugfertigung, Oberflächenvergütung, Standfestigkeit der Umformwerkzeuge, Reduzierung des Schmiermittelbedarfs im Umformprozess sowie weitere bemerkenswerte Eigenschaften gezeigt. Das Festklopfverfahren verspricht ungeahnte wirtschaftliche und ökologische Verbesserungen des gesamten Fertigungsprozesses der Blechumformung. Der anzusprechende Kundenkreis der MR-Tec Handelsvertretung wird hierfür überwiegend von Werkzeugbaufirmen gebildet. Aber nicht nur… Hersteller von Gesenkschmiedewerkzeugen, von IHU-Werkzeugen sowie Formenbauer und viele mehr, werden dieses Verfahren als Evolution des klassischen Herstellungszyklus des Werkzeugbaus erkennen… |
