Von einer Kundenbeschwerde über 20MnB4-Ölrohrmuttern ausgehend
„Dieses Material lässt sich nicht gut verarbeiten, probieren wir mal ein anderes.“
Beim Kaltfließformen tritt Rauheit auf, und vor Ort wird oft zuerst an einen Materialwechsel gedacht. Doch selbst nach dem Wechsel bleibt das Problem bestehen – was ist der nächste Schritt?
Bei einer Vor-Ort-Untersuchung eines Kunden zeigten 20MnB4-Außensechskant-Ölrohrmuttern Rauheit, und die Anlage gab zudem ungewöhnliche Geräusche von sich. Unter Beibehaltung der Anlage und Werkzeuge führte der Kunde eine Testproduktion mit Stahl 35 durch.
Das Geräusch wurde etwas leiser, doch die produzierten Teile wiesen weiterhin alle Rauheit auf.
Dieses Ergebnis erlaubt keine eindeutige Zuordnung von Verantwortlichkeiten, weist aber darauf hin: Man darf sich nicht nur auf den ständigen Materialwechsel konzentrieren.
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Schmerzt der Schuh am Fuß, hilft dann einfach ein neues Paar Socken?
Wenn ein bestimmter Bereich im Schuh drückt, mag man sich durch neue Socken etwas wohler fühlen, doch die eigentliche Druckstelle bleibt bestehen.
Ähnlich verhält es sich manchmal beim Kaltfließformen mit Rauheit.
Wir nahmen Proben aus allen Stationen und verglichen sie miteinander. Dabei stellten wir fest, dass die Passung zwischen Überformwerkzeug und Formwerkzeug nicht optimal war – es fehlte an Spiel. Der Kunde bestätigte dies nach eigener Messung.
Einfach ausgedrückt: Das Material sollte eigentlich problemlos durch bestimmte Bereiche hindurchgleiten, stattdessen kam es jedoch zu unerwünschten Quetschungen und Reibungen. Wird dabei die oberste Schmierschicht beschädigt, kann die anschließende Reibung die Oberfläche verletzen und Rauheit verursachen.
Die Beschichtung ist also nicht umso sicherer, je dicker sie ist. Genau wie bei einem drückenden Schuh nützt es nichts, allein auf dickere Socken zu setzen.
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Mit Öl allein ist die Schmierung noch nicht gewährleistet
Ein weiterer bemerkenswerter Punkt vor Ort: Das Maschinenöl war bereits sehr dickflüssig, und das Bedienpersonal gab an, es seit Langem nicht mehr gewechselt zu haben. Zudem waren die Sechskantflächen der Produkte schwarz verfärbt.
Es gibt verschiedene Gründe für die Verdickung des Öls; man kann es nicht pauschal damit erklären, dass es lange nicht gewechselt wurde. Neben der Nutzungsdauer ist auch zu prüfen, welche Verunreinigungen ins Öl gelangt sind und ob diese effektiv entfernt wurden.
Während des Bearbeitungsprozesses können Späne oder Rückstände von Oberflächenbeschichtungen in das Öl gelangen. Ohne wirksame Filterung können Metallpartikel im Kreislauf wieder zwischen Werkzeug und Werkstück gelangen und die Oberflächenabnutzung sowie den Werkzeugverschleiß verstärken.
Wie ein Tuch mit Sandkörnern beim Reinigen einer Glasscheibe: Eigentlich soll es die Oberfläche schützen, aber dadurch wird sie eher zerkratzt.
Daher sind „Vorhandensein von Öl“ und „effektive Schmierung“ nicht dasselbe. Es gilt sowohl den Zustand des Öls als auch die Filterwirkung zu beurteilen. Die beobachtete Dickflüssigkeit und Schwarzverfärbung sind Hinweise für weitere Untersuchungen, bedeuten jedoch nicht zwangsläufig, dass eine Kontamination durch Metallspäne bereits nachgewiesen ist.
Wenn die Prozesspassung nicht stimmt und gleichzeitig Probleme mit der Schmierung auftreten, reicht es nicht aus, lediglich eine dickere Beschichtung des Materials zu fordern, um alle Probleme zu lösen.
Der Kunde benötigt mehr als nur den Vorschlag: „Probieren wir noch einmal ein anderes Material“
In dieser Untersuchung wurde der zu geringe Spalt im Überformwerkzeug als eine Ursache für die Rauheit identifiziert, und es wurden Empfehlungen zur Optimierung der Passung und der Schmierbedingungen gegeben. Die tatsächliche Verbesserung muss jedoch durch eine Produktionsprüfung bestätigt werden.
Für den Kunden besteht der Verlust nicht nur in wenigen fehlerhaften Teilen, sondern vor allem in Stillständen, Materialwechseln und zahlreichen erfolglosen Versuchen ohne klare Ausrichtung.
Wir liefern Material und interessieren uns dafür, warum dieses Material in der Anlage des Kunden gut oder schlecht funktioniert. Probleme, die direkt mit dem Material zusammenhängen, behandeln wir direkt; bei Fragen zur Prozesspassung analysieren wir gemeinsam vor Ort. Dem Kunden zu zeigen, wo er als Nächstes nachforschen sollte, ist wertvoller, als pauschal zu sagen: „Das Material ist in Ordnung“.
Wenn Sie ebenfalls mit Rauheit beim Kaltfließformen konfrontiert sind, das Materialwechseln nicht hilft oder dasselbe Material mal besser, mal schlechter funktioniert, sollten Sie nicht voreilig Schlüsse ziehen. Senden Sie uns Fotos der fehlerhaften Teile, die Materialnummer und die betroffenen Prozessschritte. Wir helfen Ihnen zunächst, den richtigen Untersuchungsweg einzuschlagen, und können bei Bedarf anhand von Mustern eine eingehendere Analyse durchführen.