Im Formen- und Werkzeugbau gibt es zahlreiche komplexe Konstruktionsvorgaben und Bauteilformen, auf die geachtet werden muss. Die Oberflächengüte und die Wahl des passenden Materials sind dabei entscheidend für einen erfolgreichen und funktionsfähigen Bau. Das Material ist wesentlich für eine robuste Oberflächenbeschaffenheit und dient dem Schutz des Kunden. Was Sie genau über die Materialien wissen müssen, verrät Ihnen der folgende Artikel.
Stahl vor jeder Arbeit genau prüfen
Meister und Facharbeiter arbeiten im Werkzeug- und Formenbau in der Regel mit Stahl und sollten demnach auf zwei wesentliche Faktoren achten:
– Die mögliche Wärmebehandlung des Stahls.
– Den Anteil der Legierung im Stahl.
Das und die folgenden weiteren Eigenschaften sind wesentlich, damit die Arbeit mit dieser Art von Material einwandfrei erfolgen kann. Achten Sie auf rostfreie Materialien, die gut zerspanbar sind. Sogenannten Super-Austenite sind zum Beispiel nur schwer zerspanbar und eignen sich weniger gut. Daneben gibt es ferritischen rostfreien Stahl. Dieser hat in erster Linie den Nachteil, etwas mehr zu verkleben, kann mechanisch jedoch gut bearbeitet werden. Der sogenannte Duplex-Stahl ist ein sehr zug- und wärmefester Stahl, der ebenso schwer zerspanbar ist. Bei einem marensitischen Stahl variiert die Bearbeitung je nach vorangegangener Vorbehandlung des Stahls selbst. Sie sehen, die Wahl des Stahls ist entscheidend. Grundlegend sollten Sie sich bei Ihren Arbeiten eher an einem leicht zerspanbaren Stahl orientieren.
Einfache Alu-Legierungen und leichtes Aluminium
Wenn Sie es sich lieber leicht machen wollten, sollten Sie zum Material Aluminium greifen. Der Werkstoff überzeugt mit seinem geringen Eigengewicht und ist zudem einfach zerspanbar. Vergleichen Sie diesen mit Stahl, werden Sie dieselbe Festigkeit spüren, doch im Arbeitsalltag bei Aluminium zusätzlich günstigere Schnittkräfte verspüren. Erfahrene Metaller wissen, dass die das Spanformen für deren Arbeit eine zentrale Rolle spielen, denn das Volumen ist bei der Arbeit ausschlaggebend. Die sogenannte Spanform hängt dabei vom jeweiligen Werkstoff ab sowie von der Geometrie und den Schnittbedingungen im Allgemeinen. Wird der Arbeitsprozess auf hohe Standzeiten ausgelegt, eignet sich für die Bearbeitung von Aluminium-Knetwerkstoff ein Werkzeug aus einem High Speed Stahl oder Hartmetall.
Darauf sollten Sie achten
Wenn Sie sich mit Aluminium befassen, sollten Sie darauf achten, dass es sich nicht um ein Reinaluminium sowie aushärtbare Knetwerkstoffe handelt. Diese neigen im weichen Zustand dazu, dass sie bei einer niedrigen Schnittgeschwindigkeit Aufbauschneidebildungen und Scheinspan bilden. Das bedeutet, dass Sie womöglich mit einer mangelhaften Oberflächengüte rechnen müssen. Ähnliche Eigenschaften haben auch Aluminium-Gusswerkstoffe. Sie sind in der Spanbarkeit ähnlich einzuschätzen wie die genannten Knetwerkstoffe und sollten gemieden werden. Sogenannte Al-Si-Gusslegierungen sind nicht gut zerspanbar. Steigt der Si-Anteil, nimmt auch die Zerspanbarkeit zu und das Aluminium kann noch schwerer verarbeitet werden. Wählen Sie stattdessen lieber ein Hartmetall. Achten Sie grundsätzlich vor der Arbeit auf die richtige Wahl von Aluminium oder Stahl, um spätere Ungereimtheiten zu vermeiden. Je leichter das Material gefertigt werden kann, umso einfacher ist die gesamte Verarbeitung. Generell gilt: Wenn Sie Aluminium oder Alu-Legierungen für Ihre Arbeiten im Formen und Werkzeugbau verwenden, sind diese einfacher und leichter zu verarbeiten als Stahl. Wählen Sie den für Ihre Arbeit richtigen Werkstoff aus und achten Sie jedenfalls immer auf die richtige Zerspanbarkeit.
Alternativ wenden Sie sich an einen erfahrenen Formen- und Werkzeugbauer, der verschiedenste Bearbeitungsmethoden durchführen kann. Anhand Ihrer Anforderungen in Puncto Ausbringungsmenge usw. und der eigenen Erfahrung wird auch auf das richtige Material zurückgegriffen.