Mit austauschbarem Hartmetalleinsatz

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Zeit ist Geld, und Hartmetall ist teuer. Die speziell beschichtete Ziehmatrize Masterdie minimiert die Klebeneigung und reduziert die Prozesszeit. Außerdem schrumpft der Hartmetallverbrauch.

26. November 2013

Das neu entwickelte Ziehwerkzeug Masterdie von Ceratizit bietet etwas Neuartiges: Ein Hartmetalleinsatz kann aus der Stahlfassung gelöst werden und ist somit bei Verschleiß austauschbar. Die spezielle CVD-Beschichtung sorgt dafür, dass die Klebeneigung des Ziehguts sowie die Reibung minimal sind.

Goldschmuck, Fahrleitungsdrähte für Eisenbahnen aus Kupfer und Sechskantstangen aus Stahl haben eine Gemeinsamkeit: Sie werden durch Ziehwerkzeuge gezogen und erhalten so ihre Form. In diesem Kaltumformungsprozess werden oft Hartmetallwerkzeuge von Ceratizit eingesetzt.

Neuartiges Ziehwerkzeug

Der Tiroler Hartmetallexperte bringt nun ein völlig neues Ziehwerkzeugkonzept auf den Markt: Masterdie. Mit geändertem Design und innovativer Beschichtung ist es bereits zum Patent angemeldet. Das Besondere an Masterdie ist, dass die Hartmetall-Ziehmatrize austauschbar ist.

Im Inneren besteht Masterdie aus einem beschichteten Hartmetalleinsatz, der in eine hochfeste Stahlbüchse eingeschrumpft ist. Diese ist mit einem Gewindering in der Stahlfassung fixiert. Bei Verschleiß wechseln Anwender nur noch die Ziehmatrize aus. Während die Stahlfassung und der Gewindering mehrfach verwendet werden können – bei jeglicher Ziehform. Dies optimiert die Lagerhaltung und es reduzieren sich die gesamten Kosten.

Spezielle Beschichtung verhindert Klebeneigung

Die spezielle CVD-Beschichtung auf dem Hartmetalleinsatz beschleunigt den Ziehprozess um bis zu 50 Prozent. Ceratizit hat sie speziell für die Anwendung bei Automaten- und Kohlenstoffstahl sowie rostfreien Stählen entwickelt. Stahl hat beim Ziehprozess eigentlich eine starke Klebeneigung. »Die neue Beschichtung verhindert jegliche Klebeneigung des Ziehguts und verringert die Reibung enorm«, so Antonello Valsecchi, Entwicklungsingenieur bei Ceratizit. Ein weiterer Vorteil ist, die Ziehmatrize ist sehr verschleißfest und erhöht die Standzeit des Hartmetallkerns signifikant.

Geometrie des HM-Einsatzes je nach Kundenanforderung

Der Querschnitt des Ziehguts hat je nach Anwendung ein unterschiedliches Profil. Der Hartmetallkern von Masterdie ist in verschiedenen Formen verfügbar: rund, sechskantig und quadratisch. »Es können Stangen mit einem Durchmesser bis 88 Millimeter gezogen werden«, so Valsecchi. »Weitere Geometrien fertigen wir auf Anfrage kundenspezifisch an.«

Unter Berücksichtigung der Minimalabmessung passt Ceratizit dann die Stahlfassung nach Kundenanforderung an. Die Konzeption unterschiedlicher Werkzeugsysteme erfordert sehr gute Kenntnisse über den Ziehprozess sowie die Ziehanlagen. Ceratizit greift dabei auf jahrzehntelange Erfahrung zurück und nutzt diese einmal mehr bei der Entwicklung von Masterdie.

Virtuelles Labor für schnelle Entwicklung

Bevor Ceratizit seine Hartmetallprototypen für den Verschleißschutz und die Zerspanung fertigt, steht eine detaillierte Analyse an. Fertigungsprozesse und die spätere Belastung werden simuliert. Anschließend zeigen Vergleiche mit realen Experimenten, ob die dabei beobachteten mit den vorher berechneten Effekten übereinstimmen.

Hartmetallsorten haben hervorragende Eigenschaften – sie sind verschleißbeständig, hart oder auch zäh. Deshalb erweitern sich ihre Anwendungsgebiete im Verschleißschutz ständig. Hartmetall kann jedoch wegen seiner Materialeigenschaften auch sensibel reagieren, etwa auf Zugbeanspruchungen.

Speziell beim Konzipieren eines neuen Produkts muss daher einkalkuliert werden, wie es während der Fertigung und im Einsatz mechanisch, thermisch und chemisch belastet wird. Nur so können das optimale Hartmetall und die passenden Fertigungsverfahren gewählt werden.

Um die komplexen Einzelfaktoren und deren Wirkung besser verstehen zu können, berechnet Ceratizit alle Variablen mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM).

»Mit diesem mathematischen Verfahren können wir komplexe mechanische und thermische Belastungen lösen«, erklärt Dr. Michael Magin, Entwicklungsleiter Verschleißschutz bei Ceratizit. »Unser virtuelles Labor verkürzt die Entwicklungszeit neuer Produkte enorm.«

Weltweite Wachstumsstrategie

Lohn für diesen Aufwand für den Kunden ist ein beachtliches Wachstum, das sich wiederum in einem Ausbau der weltweiten Präsenz spiegelt. Aber auch in Reutte tut sich etwas: Soeben wurde dort die Kapazität für die Wendeschneidplattenproduktion um 50 Prozent erhöht.

Zahlen & Fakten

CERATIZIT ist Pionier und Global Player für anspruchsvolle Hartstofflösungen. Das Unternehmen operiert von Mamer in Luxemburg aus. In ausgewählten Industriebereichen sieht sich die in mehr als 50 Ländern international aufgestellte Gruppe als Weltmarktführer für Hartstoffprodukte für Verschleißschutz und Zerspanung. Davon profitieren Kunden unter anderem aus der Automobilindustrie, dem Maschinenbau, der Petroindustrie, der Medizintechnik, der Elektronik und dem Werkzeug- und Formenbau. Mit mehr als 600 Patenten und mehr als 5900 Mitarbeitern ist die Ceratizit-Gruppe ein starker Partner der Industrie.

Erschienen in Ausgabe: 07/2013