Die von WICKERT entwickelten Härtepressen ermöglichen ein Umforen und Härten von Werkstücken in einem einzigen, durchgängigen Prozessschritt.
Solche Anlagen bestehen typischerweise aus einem Hochtemperaturofen und Umformpressen mit integrierter Abschreckfunktion. Als Abschreckmedium kommen – je nach Anforderung – Wasser, Polymerlösungen oder Härteöl zum Einsatz.
Im kombinierten Verfahren wird ein Blechhalbzeug zunächst im Ofen auf etwa 950 °C erhitzt, anschließend in die Umformpresse eingelegt, umgeformt und direkt im Werkzeug durch Kontakt mit dem Abschreckmedium gehärtet. Die Umformwerkzeuge sind hierfür speziell angepasst.
Der Vorteil des kombinierten Verfahrens liegt auch darin, dass die Bauteile sehr schnell mit dem Härtemedium in Kontakt kommen und dadurch sichergestellt ist, dass die Abschreckung im vorgesehenen Temperaturbereich erfolgt. Dies verhindert im Idealfall die Bildung von Mischgefüge. – Ein großer Vorteil insbesondere bei dünnen Platinen im Bereich 2 bis 4 mm Stärke.
Die auf Härtetemperatur erwärmten Bauteile werden in einem Werkzeug zunächst umgeformt und dann im dem selben Werkzeug abgehärtet.
Dies kann einerseits mit einer Presse realisiert werden, die komplett zusammen mit dem Werkzeug in ein darunterliegendes Kühlbecken abtaucht.
Andererseits kann dies auch in einer Umformpresse mit geschlossenem Werkzeug realisiert werden. Hierfür hat Wickert ein neues Konzept entwickelt, das beide Funktionen vereint.
Einer der Vorteile dieses Konzepts besteht darin, dass die Presse mit Werkzeug nicht mehr in ein Kühlbecken abtauchen muss, sondern das Abschreckmedium wird durch ein optimiertes Nutensystem im Werkzeug und einem hohem Volumenstrom an das Werkstück geleitet.
Dieser hohe und eng anliegende Volumenstrom reduziert die Dampfhautphase und bringt eine signifikante Verkürzung der Kühlzeit.
Das Konzept erspart weiterhin bauseits eine Pressengrube und reduziert den Anschaffungspreis der Anlage erheblich.
Die Abhärtezeit kann durch dieses Verfahren um bis zu 50 % reduziert werden. Der Rücklauf des Härtemediums wird gezielt in den Werkzeugaufspannplatten gefasst und den Filteranlagen zugeführt.
Durch diese geführte Rückführung lässt sich eine klassische Ablaufdrosselung realisieren, die innerhalb der Umform- bzw. Härtewerkzeuge einen definierbaren Innendruck erzeugt. Dieser gezielte Innendruck verkürzt die sogenannte „Leidenfrost-Phase“ – also die Dampfhautbildung, die das unmittelbare Abkühlen zunächst verzögert.
Der Übergang in die effektive Kochphase erfolgt dadurch deutlich früher: Der isolierende Dampfmantel bricht schneller zusammen, das Abschreckmedium tritt früher in direkten Kontakt mit dem Bauteil – und die maximale Kühlwirkung setzt rasch ein.
Das Ergebnis:
Deutlich verkürzte Prozesszeiten bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit.
