Volle Härte und kurze Prozesse

Beim Werkzeug- und Formenbau sind harte Stahlsorten im Einsatz. Die Extremwerkstoffe werden mit hoher Präzision bearbeitet. Da ist auch die Oberflächenhärte der Werkzeuge wichtig. Deshalb werden Schnittkanten oft zusätzlich gehärtet. Der Werkzeugbau Laichingen setzt seit einiger Zeit auf die mobilen und robusten Mico-Generatoren von Eldec, um die Schnittkanten induktiv zu härten.

24. August 2016

Beim Schnittkantenhärten werden die Details am Werkzeug gehärtet, die später beim Einsatz in der Stanze oder Prägemaschine die größten Belastungen aushalten müssen. Die Stabilität der Schnittkante entscheidet über die Standzeit des Werkzeugs.

Induktives Härten bietet Vorteile

Im Werkzeugbau erfolgt grundsätzlich ein sogenanntes Randschichtenhärten. Dabei wird nur die äußerste Schicht der Schnittkante auf 800 bis 900 Grad Celsius erwärmt. Das „Abschrecken“, also der eigentliche Umwandlungsprozess, erfolgt anschließend durch natürliche Abkühlung an der Umgebungsluft. In der Folge ist die Oberfläche der Kante härter und verschleißfester, das Innere des Werkstoffs behält hingegen seine Zähigkeit.

Hierfür stehen verschiedene Verfahren zur Verfügung: das Flammhärten, das teure Laserhärten oder das induktive Härten. „All diese Verfahren sind flexibel einsetzbar. Mit ihnen lassen sich auch große und sperrige Bauteile manuell oder bei Laser-Einsatz automatisiert bearbeiten“, erklärt Stefan Tzschupke, Head of Business Development Generators bei Eldec. „Allerdings bietet das induktive Härten mit Blick auf Bearbeitungsqualität und -dauer sowie Arbeitssicherheit und Kosten Vorteile.“

 

Die Aufheizung an der Schnittkante erfolgt per Induktion. Auf diese Weise erreicht das Werkzeug deutlich schneller die benötigte Temperatur, weil die Wärme direkt in das oberflächennahe Volumen eingebracht wird – bei einer Erwärmung durch die Flamme oder den Laser erwärmt sich zunächst nur die Oberfläche. Zudem ist es bei Einsatz von Eldec-Energiequellen möglich, Leistung, Strom oder Temperatur präzise zu regeln.

So können Anwender optimal auf individuelle Anforderungen und die Umgebungseinflüsse des Prozesses reagieren – ein gleichbleibendes Härteergebnis ist das Resultat. „Dazu kommt, dass keinerlei toxische oder explosive Gase während des Induktionsprozesses auftreten“, ergänzt Tzschupke. „Und nicht zuletzt ist unsere Technik angesichts der guten Energieeffizienz umweltfreundlicher als das Flammhärten.“

Prozesszeiten massiv verkürzen

Ein neuer Eldec-Kunde, der auf diese Vorteile setzt, ist der Werkzeugbau Laichingen. „Wir bieten unseren Kunden kurze Reaktionszeiten, denn ein fehlendes oder noch nicht fertiges Werkzeug kann hohe Kosten erzeugen“, erklärt Gottlieb Schwertfeger, verantwortlich für die Einkaufsleitung und das Qualitätsmanagement bei Werkzeugbau Laichingen. „Vor diesem Hintergrund haben wir aktuell auch die Prozesse rund um das Schnittkantenhärten verändert, weil sie insgesamt zu lang dauerten.“

In der Vergangenheit wurden die Werkzeuge vor Ort per Flammhärten bearbeitet. Alternativ erfolgte ein Laserhärten bei externen Lohnfertigern – ein zusätzlicher logistischer Aufwand, den wir jetzt nicht mehr haben. Als Energiequelle für das Verfahren wird seit Herbst letzten Jahres ein Mico-Generator von Eldec eingesetzt. Gerade für Werkzeugbauer bietet sich der flexible Energiecontainer an.

Bei ihm befinden sich Generator, Kühlsystem und Schlauchpaket in einem kompakten Gehäuse, das auf Wunsch mit Rollen ausgeliefert wird. Anschließend kann der Anwender die Technik zu unterschiedlichen Einsatzorten in der Werkshalle fahren. Eine intuitive Bedienerführung erleichtert die schnelle Konfiguration. Für die hohe Stabilität und Langlebigkeit der Mico-Generatoren sorgt die umfassende Prüfung bei Eldec.

Eigenes Know-how aufbauen

„Wir sind mit der Technik mehr als zufrieden“, sagt Gottlieb Schwertfeger vom Werkzeugbau Laichingen. „Bereits jetzt sparen wir sehr viel Zeit ein. Gleichzeitig etablieren wir im Unternehmen neues Know-how, das später den Kunden zugute kommt. Aktuell sind wir dabei, die Härteeinbringung und das nachfolgende Anlassen zu optimieren und das Gerät passgenau für das jeweilige Aktivteil am Werkzeug zu konfigurieren.“

 

Beim Werkzeugbau Laichingen wird die Technik derzeit bei ganz unterschiedlichen Stanz-, Biege-, und Umform-Werkzeugen eingesetzt. An vielen geraden und geschwungenen Flächen oder Radien wird so ein einheitliches Härtebild erzeugt. Die Flexibilität hat also große Bedeutung.

Vor diesem Hintergrund hat das Anwendungsbeispiel auch für Eldec eine Vorbildfunktion, denn gerade im Werkzeug- und Formenbau sehen die Spezialisten neue Marktpotentiale für ihre flexiblen Generatoren, wie Tzschupke bestätigt: „Mit der neuen Mico-Baureihe bieten wir eine robuste Lösung für Energiequelle und Kühlsystem. Werkzeugbauern stehen damit alle Möglichkeiten offen, um effiziente Härteprozesse zu etablieren.“