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Blitzvergütung: homogene Gefüge und rückstandsfreie Oberflächen bei Flachdraht und Profilen

Wenn homogene Werkstoffe mit rückstandsfreier Oberfläche und besten Umformeigenschaften gefordert sind, kommt das von Waelzholz patentierte Blitzvergüten zum Einsatz. Durch das Erhitzen des Bandstahls in wenigen Sekundenbruchteilen auf weit über 800°C und das ebenso schnelle Abkühlen entsteht hierbei ein äußerst feinkörniges und homogenes Martensit-Gefüge. So erreichen wir für Flachdrahtprodukte und Profile aus Draht eine überdurchschnittliche Biegegleichmäßigkeit und rückstandsfreie Oberflächen, wie sie beispielsweise für Anwendungen der Automobilindustrie benötigt werden.
 

Für den patentierten Blitzvergütungsprozess bei der Fertigung von Flachdraht und Profilen aus Draht kommen bei Waelzholz auf eigens entwickelten Anlagen zwei Verfahren zum Einsatz. Sowohl beim induktiven als auch beim konduktiven Vergüten wird der flachgewalzte Draht durch Stromzufuhr aufgrund der so genannten Widerstandserwärmung erhitzt. Die Stromübertragung erfolgt beim induktiven Verfahren kontaktlos durch ein Magnetfeld, beim konduktiven Verfahren hingegen wird die elektrische Spannung über Rollen angelegt, die auf der Werkstoffoberfläche aufsetzen. Da die Energie bei beiden Verfahren ohne Übergangsverluste direkt ins Material eingebracht wird, garantieren diese nicht nur eine effektive und gleichmäßige Vergütung der Werkstoffe, sondern sind darüber hinaus auch besonders energieeffizient.

Matthias Schmitt, Werkstofftechnik-Spezialist, erklärt: „Mit Hilfe dieser speziellen Vergüteverfahren sind wir in der Lage, Flachdrahtprodukte und Profile aus Draht innerhalb von Sekundenbruchteilen auf weit über 800°C zu erhitzen und blitzartig wieder abzukühlen. Aufgrund dieser enorm schnellen Temperaturwechsel ist der Prozess des Vergütens bereits abgeschlossen, bevor sich im Gefüge größere Körner bilden können. So erhalten wir ein Martensit-Gefüge, welches einheitlich feinkörnige, äußerst homogene Gefügestrukturen aufweist, die mit herkömmlichen Vergüteverfahren nicht zu erzielen sind.“

Vergütetes Martensit-Gefüge im Rasterelektronenmikroskop: Im Gegensatz zum eher groben Korn bei der klassischen Vergütung (links) entsteht beim Blitzvergüten eine deutlich feinkörnigere, äußerst homogene Gefügestruktur (rechts).

Highspeed-Vergütung verhindert Risse und Rückstände auf den Werkstoffoberflächen

Die beiden Verfahren der Blitzvergütung ermöglichen das Erhitzen der Flachdrahtprodukte und Profile bei Fertigungsgeschwindigkeiten von mehreren hundert Metern pro Minute. Dank dieser hohen Geschwindigkeiten und Temperaturen kann die Abschreckung mit Wasser statt mit Öl erfolgen. Bei einem langsamen Banddurchlauf wie bei klassischen Vergütungsprozessen birgt das Abschrecken mit Wasser die Gefahr von Härterissen. Speziell bei komplexen Geometrien von Profilen besteht im Bereich von Kanten und Innenradien außerdem ein gewisses Risiko für das Ausschleppen von Metallbadrückständen.

„Durch die hohe Geschwindigkeit unserer wasserbasierten Abkühlungsprozesse werden sowohl Risse als auch Rückstände auf der Werkstoffoberfläche verhindert“, erläutert Werkstofftechniker Schmitt. „Für viele Kunden ist dies ein zentraler Vorteil, denn rückstandsfreie Oberflächen sind eine Grundvoraussetzung für optimales Lackieren oder Verzinken der Bauteile. Dies ist zum Beispiel bei unserem U-Profil als Verbindungselement für Kugellager der Fall. Der Kunde erhält von uns einen Werkstoff, der schwermetallfrei ist und sich darüber hinaus gut umformen lässt.“

 

Hohe Homogenität und Biegegleichmäßigkeit des martensitischen Gefüges für Flachdrahtprodukte und Profile

Die Länge der flach gewalzten oder profilierten Drähte kann je nach Ausführung über 20 Kilometer betragen. Dank der Blitzvergütung besitzt das Material sehr homogene Werkstoffeigenschaften über die gesamte Aderlänge eines Coils und auch über komplette Produktionslose hinweg. Das sehr feine und gleichmäßige martensitische Gefüge bietet außerdem eine deutlich verbesserte Zähigkeit des Materials. 

Den Vorteil für seine Kunden beschreibt Stefan Bauernfeind, im Vertrieb für Flachdrahtprodukte und Profile zuständig: „Unsere Kunden können mit einer Losgröße von 25 Coils in der Weiterverarbeitung zum Beispiel Biegeprozesse mit einheitlichen Parametern durchführen, ohne nachjustieren zu müssen. Dies trägt nicht nur dazu bei, dass die Produkte unserer Kunden über sehr homogene und somit verlässliche Eigenschaften verfügen, sondern es ist auch besonders wirtschaftlich.“

 

Zeit- und Kostenersparnis durch Entfall der Stückvergütung

Ein weiter Pluspunkt blitzvergüteter Werkstoffe besteht im Einsparungspotenzial hinsichtlich der Stückvergütung: Unsere blitzvergüteten Flachdrähte und Profile aus Draht verfügen über eine sehr hohe Härte und sind trotzdem gut zum Biegen enger Radien geeignet. Damit kann bei unseren Kunden, die Komponenten für anspruchsvolle Anwendungen fertigen, eine zeitaufwendige und kostenintensive Stückvergütung in nachgelagerten Prozessen entfallen.

Ein Anwendungsbeispiel aus der Automobilindustrie nennt Stefan Bauernfeind: „Unsere Federschienen aus blitzvergütetem Schmalband kommen zum Beispiel bei hochwertigen Scheibenwischern innerhalb der Gummiprofile zum Einsatz. Der von uns gelieferte Flachdraht verfügt dank des gleichmäßigen Gefüges über eine exakte und nachhaltige Federspannung, die für einen dauerhaften Anpressdruck des Gummiprofils auf der Windschutzscheibe sorgt.“ Auf diese Weise trägt das Produkt zur dauerhaften Leistungsfähigkeit von Scheibenwischern und damit zur Sicherheit beim Autofahren bei.