Leichter, schneller, präziser

Moderne Werkstoffe, Leichtbaukomponenten oder eine noch effizientere und wirtschaftliche Produktionsweise: In vielen Branchen steht hinter diesen Stichworten eine dauerhafte Herausforderung für Produktionsplaner und Konstrukteure. Die Vorteile des Rundknetens kommen genau hier perfekt zum Tragen. Rundgeknetete Bauteile werden leichter, präziser und schneller produziert, als dies zum Beispiel bei der spanenden Bearbeitung der Fall ist. Wir haben die Vorteile des Verfahrens in sechs zentralen Argumenten zusammengefasst.


Vorteile und Eigenschaften

Felss Hohlwelle
Toleranz
Felss Hohle Kolbenstange

Design

Rundkneten ermöglicht den Konstrukteuren ein hohes Maß an gestalterischer Freiheit. Die Palette der möglichen Formen ist größer als bei anderen Umformverfahren. Bei Rohren gilt das für den Innen- wie den Außendurchmesser. Selbst komplexe Innenprofile, Verzahnungen und anspruchsvolle Geometrien werden einbaufertig hergestellt.

Gewicht

Bei vielen Anwendungen können rundgeknetete Bauteile aus Rohr die vorher verwendeten Massivteile ersetzen. Dies verringert das Gewicht der Komponenten erheblich. Gleichzeitig steht das Verfahren für mehr Wirtschaftlichkeit: Es fallen keine Späne an, das Volumen des Rohlings entspricht bereits dem Volumen des umgeformten Bauteils (bitte beachten Sie Tabelle 1). Deshalb wird in der Produktion sehr viel Material eingespart. Dabei können auch komplexe Bauteile wirtschaftlich produziert werden, deren Form bei anderen Verfahren den Einsatz von Rohrrohlingen erschwert.

Präzision

Beim Rundkneten können Werkstücke endkonturnah gefertigt werden. Bei den Außendurchmessern liegen die Toleranzen im Bereich von 0,01 bis 0,1 Millimeter. Das entspricht in etwa der Klasse 8 bis 9 der ISO-Toleranz (IT) (bitte beachten Sie Tabelle 2). Mit abnehmenden Durchmessern verbessert sich die Genauigkeit. Bei der Bearbeitung von Innendurchmessern über einen Dorn werden Toleranzen von weniger als 0,03 Millimeter erreicht. Insgesamt ist die Präzision abhängig vom eingesetzten Verfahren – Einstech- oder Vorschubrundkneten – und den Taktzeiten während der Bearbeitung. Rundgeknetete Oberflächen weisen allgemein eine sehr geringe Rauigkeit und einen hohen Traganteil auf. Es gibt praktisch keine Kerbenwirkung. Beim Vorschubrundkneten gilt üblicherweise ein Mittenrauwert von 1,0 Mikrometer Ra und beim Einstechen von 0,1 Mikrometer. Die erreichbare Oberflächengüte entspricht einer Feinschlichtbearbeitung.

Intelligente Materialverteilung und ununterbrochener Faserverlauf
Verbesserte mechanische Eigenschaften
Felss Exzenterschneckenpumpe

Festigkeit

Während der Kaltumformung wird das Werkstück fester und somit in vielfacher Weise stabiler – und das nahezu gleichmäßig über den gesamten Werkstückquerschnitt. Dabei wird die Streckgrenze, die für die Festigkeitsauslegung von mechanischen Bauteilen in der Regel entscheidend ist, durch die Kaltumformung noch deutlicher gesteigert als die Zugfestigkeit des umgeformten Werkstoffes (bitte beachten Sie Tabelle 3). Durch Rundkneten lassen sich höhere Umformgrade erzielen als bei vielen anderen Verfahren der Kaltmassivumformung. Querschnittsreduzierungen von bis zu 90 Prozent sind ohne Wärmebehandlung möglich. Und das bedeutet auch: Die Prozesskette wird deutlich schlanker.

Einbaufertig

Bedingungen einbaufertig oder fast einbaufertig produzieren. Bei der Herstellung von präzisen Bauteilen erfolgen in der Regel geringfügige Drehoperationen. Auf Wunsch werden diese und andere Operationen von Felss in Transferanlagen integriert (Axialformen, Gewindeformen und -rollen, Stanzen, Fräsen, Messen/Prüfen etc.).

Materialien

Grundsätzlich sind alle Werkstoffe, die umformbar sind, auch zum Rundkneten geeignet. Selbst gesinterte Werkstoffe können auf diese Weise verdichtet werden. Die Bruchdehnung A5 sollte jedoch mindestens fünf bis zehn Prozent betragen. Bei den Stahlwerkstoffen eignen sich unlegierte ebenso wie niedrig- und hochlegierte Stähle. Nichteisenmetalle wie Aluminium, Kupfer, Messing, Bronze, Titan und deren Legierungen können ebenfalls problemlos bearbeitet werden.