Was Maschinenwerkstätten über die Geradheit von Materialstangen wissen sollten

Runden werden manchmal fälschlicherweise als die einfachsten angesehen zu richten und sind häufig Gegenstand von Kundenreklamationen. Symmetrische Formen lassen sich jedoch am einfachsten begradigen.

Bis zu einem gewissen Grad ist die Stangengeradheit wie die Luft, die wir atmen – man denkt nur wirklich daran, wenn sie verschmutzt oder gar nicht da ist.

In meiner fast 50-jährigen Erfahrung in der Fertigung, die größtenteils mit der Herstellung und Verwendung von Metallstangen für die Bearbeitung verbunden war, habe ich gelernt, dass die Geradheit von Stangen eine Eigenschaft ist, die für einen erfolgreichen Bearbeitungsvorgang entscheidend sein kann. Das Fehlen einer angemessenen Stangengeradheit kann zu einer Vielzahl von Problemen führen, insbesondere zu Problemen mit der Stangenzuführung, Teilen außerhalb der Toleranz, übermäßigem Lärm, vorzeitigem Maschinenverschleiß und Werkzeugbruch. Diejenigen unter Ihnen, die eine Maschinenwerkstatt besitzen oder leiten, wissen das nur zu gut.

Offensichtlich reagieren einige Bearbeitungsprozesse empfindlicher auf Stangengeradheitsprobleme als andere. Diejenigen Betriebe, deren Ausgangsmaterial ein gewickelter Stab oder eine Stange ist, verfügen über mechanische Konstruktionsmerkmale, die das Material als Teil ihres anfänglichen Zufuhrmechanismus begradigen oder halten.

Viele Arbeitsgänge erfordern jedoch ein hohes Maß an Stangengeradheit, insbesondere wenn das Material von einem Stangenlader einer Maschine zugeführt werden soll. Für diesen Marktsektor finden Sie im Folgenden einen kurzen Überblick über die Schritte, die Ihr Riegellieferant unternehmen kann, um positive Ergebnisse zu erzielen. Diese Diskussion gilt gleichermaßen für alle Materialien, einschließlich Aluminium, Messing, Bronze und Stahl. Außerdem werden Sie mit Fragen bewaffnet, die Sie Ihrem Materiallieferanten stellen können, wenn Geradheitsprobleme auftreten.

Es gibt grundsätzlich drei Arten oder Konfigurationen von geradem Stangenmaterial, das als Rohmaterial zur Herstellung von bearbeiteten Teilen verwendet wird:Rundmaterial; Standard- und symmetrische Formen (Sechsecke, Achtecke, Quadrate); unsymmetrische Sonderformen (Doppel-D, Teardrop, Key, Twin Lob). Jeder Typ erfordert einen anderen Ansatz bei der Herstellung, um eine angemessene Geradheit für den Bearbeitungskunden sicherzustellen.

Möglichkeiten, die Geradheit der Stäbe zu kontrollieren (oder zu ruinieren), bestehen in acht Phasen der Herstellung und Lieferung:

1. Ursprüngliches Warmumformungsverfahren (Walzen oder Strangpressen)
2. Kaltziehverfahren
3. Endbearbeitung (oder Richten)
4. Sammeln und Bündeln
5. Handhabung und Lagerung von Bündeln
6. Versand
7. Entladen und Lagerung beim Kunden
8. Laden von Stangen in den Bearbeitungsprozess des Kunden

Der Schlüssel zur Lieferung von geradem Rundmaterial, insbesondere kaltgezogenem Material, besteht darin, dass nur geeignete Standardarbeitsanweisungen vorhanden sind, um sicherzustellen, dass die Stäbe gleich aus dem Ziehwerkzeug konsistent sind. Nachfolgende "Richt"-Operationen an Rundungen kontrollieren eher innere Spannungen als absolute Geradheit. Beispielsweise können bleihaltige Legierungen nach dem aggressiven Richten im Zweiwalzenbetrieb (z. B. auf Anlagen von Medart oder Mecco) im Durchmesser zunehmen. Die Kontrolle solcher Eigenspannungen kann auch bei bleifreien Materialien ein Deal Breaker sein, wenn das Material asymmetrisch bearbeitet wird – wie bei der Bearbeitung von Automobil-Zahnstangen, bei denen eine Seite eines Rundstabs selektiv entfernt wird, wodurch möglicherweise die Eigenspannungen freigelegt werden, die zu einem gebogenen Finish führen können Teile, wenn die Auswirkungen solcher Belastungen vom Stangenlieferanten nicht gut verstanden und kontrolliert werden.

Rundungen gelten manchmal fälschlicherweise als am einfachsten zu richten und sind häufig Gegenstand von Kundenreklamationen. Symmetrische Formen lassen sich jedoch tatsächlich am einfachsten begradigen. Die Stäbe müssen das Kaltfertigwerkzeug gerade verlassen. Diese einfache Vorstellung erfordert ein gründliches Verständnis des Ziehvorgangs durch den Barrenlieferanten und den „Wollen des Managements“, geeignete Techniken zu entwickeln und den Prozess akribisch zu kontrollieren.

Unsymmetrische Formen können eine Herausforderung darstellen, aber der Schlüssel zur Bereitstellung einer geraden Stange für den Kunden ist die Fertigungskonsistenz. In vielen Fällen haben die Extrusions- oder Ziehvorgänge eine Technik entwickelt, um eine leichte, aber beständige Krümmung zu erzeugen, die, wenn sie dem abschließenden Richtvorgang präsentiert wird, die Möglichkeit bietet, einen beständigen Korrekturdruck auszuüben, der zu einer geraden Stange führt.

Betriebe, die sich erst danach auf aggressives Richten konzentrieren, erkennen oft nicht, inwieweit die Produktgeradheit beim Strangpressen oder Ziehen kontrolliert werden kann. Bei der Kontrolle der Geradheit nach dem Herstellungsvorgang geht es im Wesentlichen darum, Schäden nach der Produktion zu vermeiden. Sorgfältiges Design und Betrieb von Stangenhandhabung, Bündelung, Verpackung, Transport, Laden, Entladen und Lagerung, oft einfach mit gesundem Menschenverstand, trägt wesentlich dazu bei, dass das Produkt seine Geradheit bis zu dem Punkt behält, an dem die Werkzeugmaschine in die Stange eingreift in der Einrichtung des Kunden.

Über den Autor

Roger Bassett ist ein pensionierter Firmenpräsident und Universitätsprofessor, der auf eine mehr als 40-jährige Karriere in der Metallindustrie zurückblicken kann. Derzeit unterstützt er Franconia Industries und Diehl Brass Solutions bei deren Geschäftsentwicklung. Bassett hat im Laufe der Jahre der Precision Machined Products Association gedient, viele Führungspositionen innegehabt und bei lokalen und nationalen Treffen gesprochen. Kontakt:586-212-5122 oder [email protected].