Schmierstoffe für Kaltumformverfahren

Zeller+Gmelin hat zusammen mit Rundknetmaschinenherstellern Schmierstoffe entwickelt, die speziell auf das Rundkneten abgestimmt sind. Multipress-Schmierstoffe sind als Universalschmierstoff Multipress RK 20 oder RK 15 für alle Stahlarten verfügbar.

23. Juli 2018
Die Rundknetmaschine der Generation e4.0 von Felss mit elektrischen Achsen bietet bis zu 60 Prozent Energieeinsparung bei höherer Leistung und Flexibilität. (Bild: Felss Holding)
Bild 1: Schmierstoffe für Kaltumformverfahren (Die Rundknetmaschine der Generation e4.0 von Felss mit elektrischen Achsen bietet bis zu 60 Prozent Energieeinsparung bei höherer Leistung und Flexibilität. (Bild: Felss Holding))

Rundkneten ist ein Freiformen zur Querschnittsverminderung an Stäben und Rohren aus Metall mit zwei oder mehreren Werkzeugsegmenten, die den Querschnitt ganz oder teilweise umschließen. Das Rundknetverfahren bietet günstige Faserverläufe, glatte Oberflächen, enge Toleranzen und oft auch das Potenzial für Gewichtsreduzierungen.

„Das Rundknetverfahren gilt neben dem Axialformen und dem Tangentialformen als bewährtes Verfahren der Kaltumformung“, erklärt Wolfgang Kienle, Produktmanager bei Zeller+Gmelin. „Besonders bei der Verwendung von Rohren bietet es faszinierende Formgebungsmöglichkeiten, beispielsweise steile Übergänge, hohe Umformgrade, Flexibilität bezüglich sich ändernder Geometrien, Einstiche im Rohrmittelbereich und unrunde Querschnitte.“

Lenkungsteile prozesssicher kneten

In modernen Rundknettransferanlagen werden die Forderungen der Automobilindustrie nach leichteren Bauteilen, einer Verkürzung der Prozesskette und ressourcenschonender Produktion umgesetzt und in Entwicklungen im Bereich Fahrzeugtechnik einbezogen. Das Anwendungsfeld für das Rundkneten ist im Automobilbereich breit gefächert. Beispiele finden sich bei Komponenten aus den Bereichen Lenkung, Motor, Antriebsstrang und Fahrwerk.

„Die Ansprüche an diese Komponenten sind sehr hoch, da sie unter keinen Umständen versagen dürfen. Um solche Teile zuverlässig herzustellen, bedarf es bei diesem anspruchsvollen Fertigungsverfahren einer guten Abstimmung zwischen Maschine, Werkzeug, Werkstoffen und Schmierstoffen", betont Wolfgang Kienle.

Gemeinsam mit Rundmaschinenherstellern hat Zeller+Gmelin deshalb die Schmierstoffe Multipress RK 20 und RK 15 entwickelt. Sie bieten einen Korrosionsschutz für Maschine und Werkstück und sorgen für eine verlängerte Standzeit der Werkzeuge, indem sie die Werkzeugabnutzung reduzieren.

Schmierstoff beeinflusst Qualität

Da die gewünschte Umformung nicht in einem Arbeitshub, sondern in vielen Einzelschritten erfolgt, muss die Umformwärme durch den Schmierstoff abgeführt werden. Eine hohe Maßhaltigkeit und Einhalten enger Toleranzen bei Massenfertigung sind weitere Ansprüche die an den Schmierstoff gestellt werden. Nicht zuletzt werden eine optimale Oberflächenqualität und eine geringe Rautiefe gefordert. Dies wird durch die optimale Abstimmung zwischen Maschine, Werkzeug und Schmierstoff erreicht.

Die beiden Schmierstoffe auf Mineralölbasis mit einer Viskosität von 20 mm²/s und 15 mm²/s  bei 40 Grad Celsius, die von Rundknetmaschinenherstellern empfohlen wird, sind für alle Stahlarten geeignet. Für das Bearbeiten von Aluminium empfiehlt Zeller+Gmelin Multipress AL 40 – einen vollsynthetischen Spezialschmierstoff mit einer Viskosität von 40 mm²/s bei 40 Grad Celsius, der sich für das Rundkneten von Aluminium und Buntmetall bewährt hat.

In der Automobilindustrie werden bei Bauteilen, die ein Drehmoment übertragen müssen, oftmals Außenverzahnungen eingesetzt. Dies betrifft Wellen im Antriebsstrang, in der Lenkung, im Getriebe, Elektromotorenwellen sowie viele weitere Anwendungen. In jüngster Zeit kommen aus Gründen der Gewichtsersparnis immer häufiger Hohlwellen zum Einsatz. Gerade bei Hohlwellen stellt das eine besondere Herausforderung dar.

Sehr gute Verzahnungsqualitäten sollen prozesssicher erreicht werden, ohne dass die Wandstärke versteift werden muss. Diese Anforderungen werden durch das Axialformen erreicht. Anders als beim Fräsen werden beim Axialformen die Verzahnungen auf Rohre oder Leitungen durch enorme Krafteinwirkung aufgepresst. Dadurch kommen nicht nur exakte Verzahnungselemente zustande, das Verfahren erhöht auch die Festigkeit des Materials.

„In Kombination mit dem Verfahren des Rundknetens profitiert vor allem der Automobilbau von leichten und hochfesten Wellen aus Rohr", weiß der Produktmanager. Auch hierfür hat der Schmierstoffhersteller zwei Spezialschmierstoffe entwickelt, die für hohe Anforderungen beim Verzahnungspressen geeignet sind. Multipress SSP 70 mit einer 70er-Viskosität für Edelstähle, Stähle und bedingt für Aluminium und Multipress CF 4 für Edelstähle, Stähle, Aluminium und bedingt für Buntmetalle.