Prozessüberwachung beim Festwalzen

Swissmem-Zerspanungsseminar Prozessüberwachung beim Festwalzen

26.02.2013Redakteur: Matthias Böhm

>> Prozesssicherheit war das Schwerpunktthema am Swissmem-Zerspanungsseminar im Januar 2013. Der folgende Beitrag zeigt Prozessüberwachung im Bereich des Festwalzens und -rollens (Ecoroll AG) auf. Darüber hinaus zeigt Dr. Jan Brinkhaus (Komet Group) im Interview auf, welche Rolle Prozessüberwachung in der modernen Fertigung heute hat. Der Beitrag zeigt die perfekte Symbiose von Prozessüberwachung und Werkzeug-Roll-Technologie auf.

Firmen zum Thema

Ecoroll AG

Urma AG Werkzeugfabrik

Brinkhaus GmbH

Fastems Systems GmbH

Vischer & Bolli AG

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Bild1: Die Themen des Swissmem-Zerspanungsseminars im Januar 2013 stiessen auf grosses Interesse bei den Teilnehmern.
(Bild: Matthias Böhm)

Im industriellen Umfeld wird zunehmend eine lückenlose und umfassende Überwachung und Dokumentation der Fertigungsschritte und der Bearbeitungsparameter gefordert. Was früher primär bei der Fertigung von sicherheitsrelevanten Bauteilen in der Luft- und Raumfahrt gefordert wurde, wird zunehmend in der Automobilbranche von den Zulieferern und auch in anderen Bereichen der Industrie von den produzierenden Unternehmen erwartet.

Festwalzen optimiert Oberflächenstruktur

Die Prozessüberwachung zielt dabei auf die Güte des Bearbeitungsprozesses ab. Der Kunde verlangt eine Dokumentation der Einhaltung bestimmter Eigenschaften des gelieferten Bauteils. Die durch das Fest-walzen eingebrachten Eigenschaften sind eine verringerte Oberflächenrauigkeit, eine Kaltverfestigung sowie Druckeigenspannungen in der Randzone der Bauteiloberfläche.

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«Unsere Systeme können so etwas verhindern.»Dr. Jan Brinkhaus, Geschäftsführer, Komet Brinkhaus GmbH

Bild 2: Für das Festwalzen der Oberflächen gibt es unterschiedlichste mechanische oder hydrostatische Werkzeuge, welche in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall eingesetzt werden können.

Bild 5: Mit der Toolscope-Lösung ist es möglich, anhand einer Referenzbearbeitung eine Vergleichskurve für die Federauslenkung zu erfassen.

Bild 3a;b: Auch bei der Prozessüberwachung des Einsatzes der hydrostatischen Werkzeuge kommt es zunächst zu einem Aufzeichnen eines vollständigen Bearbeitungsprozesses (3a). Im nächsten Schritt werden Grenzbereiche nach unten und oben (3b) festgelegt, die bei zukünftigen Festwalzprozessen einzuhalten sind.

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Die Kombination all dieser Prozessvorteile führt zu einer markanten Verlängerung der Bauteillebensdauer. Die Ausprägung der gewünschten Bauteileigenschaften sind dabei von verschiedenen Ausgangsparametern wie Werkstoff, Ausgangsrautiefe usw. abhängig. Letztendlich ist jedoch die Festwalzkraft die Prozessvariable, welche unter Berücksichtigung der Ausgangseigenschaften für die Sicherstellung der gewünschten Bauteilzieleigenschaften verantwortlich ist.

Walzverfahren: mechanisch oder hydrostatisch

Für das Festwalzen gibt es unterschiedlichste mechanische oder hydrostatische Werkzeuge der Ecoroll AG Werkzeugtechnik, welche in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall eingesetzt werden können (Bild 2). Das Unternehmen ist seit Langem eines der führenden Anbieter für Werkzeuge der Verfahren Glattwalzen, Festwalzen und Zylinderrohrbearbeitung.

Für das Festwalzen gilt grundsätzlich, dass mechanische Werkzeuge bis zu einer Werkstoffhärte von 45 HRC eingesetzt werden können. Die Kraftaufbringung erfolgt bei den meisten mechanischen Werkzeugen über Federpakete. Mittels einer Kraftmessung seitens Ecoroll wird eine Federkennlinie ermittelt. Über diese Federkennlinie wird die benötigte Werkzeugzustellung für den Festwalzprozess bestimmt, mit der die entsprechende Festwalzkraft auf das Bauteil übertragen wird.

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