Cold Work Tool Time

Die Anforderungen an Umform-, Schneid- und Stanzwerkzeuge steigen permanent. Erwartet werden immer höhere Standzeiten, um wirtschaftlich konkurrenzfähig zu bleiben. Die Hauptherausforderungen liegen dabei im Entgegenwirken vom abrasiven und adhäsiven Verschleiss  sowie der Ermüdung der Werkzeuge. voestalpine HPM Schweiz bietet Unterstützung in der Verbesserungen der Standzeiten sowie in der Auswahl der von BÖHLER entwickelten Werkstoffen.

Schadensmechanismen

Abrasiver Verschleiss

Um dem abrasiven Verschleiss entgegenzuwirken wird eine hochfeste Matrix mit einem höheren Hartphasenanteil benötigt. Daraus folgt ein härtere Werkstoff. Mit einer zusätzlichen Beschichtung kann die Standzeit weiter verbessert werden.

Adhäsiver Verschleiss

Unter Adhäsion versteht man die Neigung zum Kaltverschweissen.  Um dieser Neigung bzw. zu verhindern, ist es notwendig , einen Stahl mit hoher Härte/Festigkeit einzusetzen. Die in der Stahlmatrix eingelagerten Karbide reduzieren die Adhäsionsneigung, wobei ein hoher Anteil, als auch die gleichmässige Verteilung der Karbide die Beständigkeit gegen den adhäsiven Verschleiss erhöht.

Ermüdung / Ausbrüche

Unter Werkstoffermüdung versteht man Rissinitiation und Risswachstum aufgrund zyklischer Beanspruchung. Obwohl die Werkzeuge für die Kaltumformung in den meisten Fällen unter Druck vorgespannt sind, können zum Beispiel beim Verpressen Ermüdungsbrüche auftreten.

Lösungsansätze

Abrasiver Verschleiss

Um dem abrasiven Verschleiss entgegenzuwirken, wird eine hochfeste Matrix mit einem hohen Anteil an speziell modifizierten Karbiden benötigt. Dadurch wird die Stahl-Matrix weniger ausgewaschen und die Karbide sorgen für eine hohe Härte. Mit einer zusätzlichen Beschichtung, z.B eifeler VARIANTIC, kann die Standzeit weiter verbessert werden.

Adhäsiver Verschleiss

Beim adhäsiven Verschleiss liegt die Problematik in der Oberflächenbeschaffenheit vom Werkstoff. Wiederum bringt eine hochfeste Matrix mit höherem Hartphasenanteil bessere Ergebnisse. AL-legierte Stähle und generell Schnellarbeitsstähle sind weniger anfällig auf adhäsiven Verschleiss, da diese resistenter gegen hohe Oberflächentemperaturen sind. Mit einer Beschichtung kann die Reibfähigkeit weiter erhöht werden.

Ermüdung / Ausbrüche

Die Analyse von Werkzeugermüdung woraus beispielsweise Ausbrüche resultieren, ist nicht ganz trivial. Im Vorfeld müssen verschiedene Abklärungen getroffen werden:

  • Wurde das Werkzeug erodiert? Gibt es eine weisse Schicht? Wieviele Nachschnitte wurden getätigt?
  • Wurde das Werkzeug hartzerspant? Entstand Reibmartensit?
  • Wie wurde die Wärmebehandlung durchgeführt?

Je nach Ergebnis der Analyse können unterschiedliche Massnahmen getroffen werden, z.B. Optimierung der Oberfläche; Wärmebehandlung korrigieren, um auf eine höhere Härte zu vergüten; duktileren Werkstoff einsetzen.

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Beratung & Verkauf Böhler Aussendienst Ostschweiz & Liechtenstein


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Roger Schweizer

Leiter Verkauf Werkzeugstahl, Schnellarbeitsstahl und Hartmetall


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