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Häufig gestellte Fragen

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Was ist Glattwalzen?

Das Glattwalzen ist ein Umformverfahren zur Erzeugung hochwertiger, spiegelglatter Oberflächen oder Oberflächen mit einer definierten Oberflächenstruktur. Das Verfahren wird angewendet, wenn bei einem metallischen Bauteil eine hohe bzw. definierte Oberflächengüte gefordert oder die gewünschte Oberflächengüte durch Zerspanung nicht prozesssicher erreichbar ist.

Was ist Festwalzen?

Das Festwalzen ist ein umformendes Verfahren zur positiven Beeinflussung der Randzoneneigenschaften eines Bauteils. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es als einziges mechanisches Verfahren zur Steigerung der Bauteillebensdauer sowohl eine Glättung der Oberfläche, eine Induzierung von Druckeigenspannungen als auch eine Kaltverfestigung der Randschichten bewirkt.

Was ist der Unterschied zwischen Glatt- und Festwalzen?

Glatt- und Festwalzen sind verwandte Verfahren. Bei beiden Verfahren wird die Randschicht mit Hilfe einer oder mehrerer Rollen bzw. Kugeln plastifiziert und umgeformt. Das Glattwalzen unterscheidet sich vom Festwalzen im Wesentlichen in der Zielsetzung. Während beim Glattwalzen eine bestimmte Oberflächengüte in Form eines spezifischen Rauhigkeitswertes erzielt werden soll, steht beim Festwalzen die Erhöhung der Betriebsfestigkeit im Vordergrund. Diese Steigerung der Bauteillebensdauer basiert zwar auch auf einer Glättung der Oberfläche, jedoch haben die erzielte Kaltverfestigung und die Induzierung von Druckeigenspannung in die Randzone einen deutlich signifikanteren Einfluss.

Was ist der Unterschied zwischen Rollieren, Glattwalzen und Festwalzen?

Rollieren ist feines Spanen durch Werkzeuge mit gerauten Wirkflächen zur Verbesserung von Form, Maß und Oberflächengüte eines Werkstückes (vgl. VDI/VDE 2032). Die erzielten Oberflächen sind glänzend. Das Werkzeug - die Rollierscheibe (aus Werkzeugstahl, Hartmetall oder Keramik) - ist durch eine Schleifoperation aufgeraut.

Fälschlicherweise wird das Rollieren zum Teil mit dem Glattwalzen und auch dem Festwalzen gleich gesetzt. Die rollierte Oberfläche unterscheidet sich jedoch in der Struktur deutlich von einer gewalzten Oberfläche, die durch Kaltumformung erzeugt wird.

Welche Werkstoffe eignen sich für das Glatt- und Festwalzen?

Nahezu alle metallischen Werkstoffe können durch Glatt- und Festwalzen bearbeitet werden. Der Anwendungsbereich reicht heute von Stählen, Gusswerkstoffen bis zu Leichtmetallen, wie Aluminium-, Titan- und Magnesiumlegierungen.

In welchen Bereichen können diese Verfahren eingesetzt werden?

Die Einsatzgebiete der beiden Verfahren reichen vom allgemeinen Maschinenbau, dem Automobil- und Flugzeugbau, dem Motorenbau bis hin zur Kraftwerks- und Medizintechnik. Das Glattwalzen wird angewendet, wenn bei einem metallischen Bauteil eine hohe Oberflächengüte gefordert oder die gewünschte Oberflächengüte durch Zerspanung nicht prozesssicher erreichbar ist. Wann immer es gilt, die Betriebsfestigkeit eines metallischen Werkstoffs zu erhöhen oder Leichtbau-Lösungen zu realisieren, ist das Festwalzen anwendbar.

Auf welchen Maschinen können Glatt- und Festwalzwerkzeuge eingesetzt werden?

Glatt- und Festwalzwerkzeuge eignen sich für den Einsatz auf nahezu jeder Werkzeugmaschine (z.B. konventionellen bzw. CNC-gesteuerten Drehmaschinen, Bohrwerken, Bearbeitungszentren, Tieflochbohrmaschinen). Auf diese Weise kann ein Werkstück unmittelbar nach der Zerspanung in der gleichen Aufspannung glatt- oder festgewalzt werden. In Einzelfällen, bei denen es nicht sinnvoll erscheint, eine Drehmaschine mit dem Verfahren zu belegen, kann eine Festwalzmaschine für spezielle Anwendungsfälle konzipiert werden.

Wo kann ich ECOROLL Glatt- und Festwalzwerkzeuge kaufen?

Gemeinsam mit Interessenten und Kunden entwickeln wir bedarfsorientierte Lösungen für alle Anwendungsfälle, bei denen eine mechanische Oberflächenveredelung metallischer Werkstoffe gefragt ist. Um diesen kundenorientierten Prozess so reibungslos wie möglich zu gestalten, verfügen wir über ein weltweites Vertriebsnetzwerk. So können Kunden und Interessenten immer individuell und zeitnah betreut werden. In jeder wichtigen Industrienation finden sie Ansprechpartner von uns, die ihnen für ihre Fragen zur Verfügung stehen. Sollten sie für ihren speziellen Anwendungsfall ECOROLL Werkzeuge in Erwägung ziehen, so wenden sie sich gerne direkt an uns oder nutzen sie unser Kontaktformular. Der zuständige Mitarbeiter wird sich dann mit Ihnen zeitnah in Verbindung setzen.

Wie verläuft eine Umstellung von meinem bisherigen Verfahren auf Glatt- oder Festwalzen?

Da jeder Anwendungsfall neue Herausforderungen oder Fragen mit sich bringt, ist es sinnvoll, hier eine individuelle Beratung durchzuführen, um Ihren Wünschen und Fragen gerecht zu werden. Unsere Ansprechpartner finden Sie hier.

Welche Verfahren können durch Glattwalzen ersetzt werden?

Alle Verfahren zur Herstellung hochwertiger Bauteiloberflächen können durch Glattwalzen ersetzt werden (z.B. Feindrehen, Schleifen, Reiben, Honen, Schwingschleifen, Läppschleifen, Polieren, Schaben).

Eine Kombination aus Schälen und Glattwalzen zur Herstellung von Hydraulikzylindern und Zylinderrohren hat das alternative Fertigungsverfahren Honen nahezu vollständig verdrängt, da das Schälen/Glattwalzen ungleich wirtschaftlicher und schneller ist. Dabei wird das Zylinderrohr auf einer Tiefbohrmaschine zeitgleich geschält und glatt gewalzt. Mit der neuesten Werkzeuggeneration bei diesem Anwendungsgebiet ist sogar eine Dreifachbearbeitung, Aufbohren, Schälen und Glattwalzen, in einem Arbeitsgang möglich.

Welche Vorteile bietet Glattwalzen gegenüber konkurrierenden Verfahren?

Das Glattwalzen ist ein jahrzehntelang bewährtes Verfahren, das im Rautiefenbereich Rz < 10 µm große technische und wirtschaftliche Vorteile bietet. Die durch Glattwalzen erzeugten spiegelglatten Oberflächen zeichnen sich durch einen hohen Profiltraganteil aus.

Weitere Vorteile sind:

  • geringe Rauheit (Rz < 1 µm / Ra < 0,1µm) oder definierte Rauheit,
  • geringere Reibung,
  • erhöhte Verschleißfestigkeit,
  • abgerundetes Oberflächenprofil und
  • Zunahme der Randschichthärte durch Kaltverfestigung.
Welche Kosteneinsparungen sind bei einer Umstellung von Schleifen, Polieren oder Honen etc. auf Glattwalzen zu erwarten?

Je nach Anwendungsfall ist bei einer Umstellung auf Glattwalzen eine Reduzierung der Fertigungskosten um mehr als 50 Prozent möglich. Dies lässt sich zum einen durch die Tatsache erklären, dass auf teure Nachbearbeitungen verzichtet werden kann. Zum anderen sind deutlich niedrigere Bearbeitungszeiten und eine Fertigbearbeitung der Bauteile in einer Aufspannung, z. B. an einer Drehmaschine, möglich. Dadurch entfallen Kosten für zusätzliche Maschinen, und Haupt- und Rüstzeiten können extrem reduziert werden. Es entstehen weder Späne noch Schleifschlamm, was die Umweltbelastung, die Entsorgungskosten sowie den Verschleiß von Lagern und Führungsbahnen der Maschinen deutlich reduziert.

Welche Werkstücke können durch Glattwalzen bearbeitet werden?

Mit modernster ECOROLL Werkzeugtechnologie lassen sich alle gehärteten Werkstücke mit bis zu 65 HRC (Rockwellhärte) glattwalzen (z.B. Ölpumpen und Ventilsitze, Pleuelstangen, Außenflächen von Wellen, Innenflächen von Hydraulikzylindern, Kolben, Getriebeteile, Kupplungsteile usw.).

Welche Verfahren können durch Festwalzen ersetzt werden?

Alle mechanischen (z.B. Kugelstrahlen), thermischen (z.B. Laserhärten) und thermochemischen (z.B. Nitrieren) Verfahren zur Erhöhung der Schwingfestigkeit eines Bauteils können durch Festwalzen ersetzt werden. Da jeder Anwendungsfall neue Herausforderungen oder Fragen mit sich bringt, ist es sinnvoll, hier eine individuelle Beratung durchzuführen, um Ihren Wünschen und Fragen gerecht zu werden. Unsere Ansprechpartner finden Sie hier (Link zu Ansprechpartnern).

Welche Vorteile bietet Festwalzen gegenüber konkurrierenden Verfahren?

Festwalzen als Verfahren zur Steigerung der Schwingfestigkeit bietet folgende Vorteile:

  • hohe Lebensdauersteigerung (z.B. bei gekerbten Bauteilen kann die Lebensdauer um einen Faktor fünf erhöht werden. Die Kerbwirkung wird durch das Festwalzen nahezu aufgehoben)
  • gut in die Prozesskette integrierbar
  • Möglichkeit zur Prozessüberwachung ist gegeben (besonders wichtig bei sicherheitskritischen Bauteilen) und
  • Größe und tiefere Druckeigenspannungen als beim Kugelstrahlen sind möglich.
Welche Werkstücke können durch Festwalzen bearbeitet werden?

Alle metallischen Werkstücke, bei denen eine deutliche Erhöhung der Lebensdauer gefragt ist, können durch Festwalzen bearbeitet werden (z.B. Leichtmetallfelgen, Nockenwellen, medizinische Instrumente, Eisenbahnachsen, Radscheiben von Dampfturbinen).