Hydrostatische Walzwerkzeuge können die Festigkeit komplexer Metall-Werkstücke steigern oder deren Gleiteigenschaften verbessern. Ihr Einsatz wirkt sich auch positiv auf die Fertigungskosten aus.
Mit den vielseitig einsetzbaren hydrostatischen Walzwerkzeugen der HG-Reihe der Ecoroll AG, Celle, werden in fast allen industriellen Branchen komplexe Werkstücke bearbeitet. Dies geschieht insbesondere, um deren Festigkeit und Lebensdauer zu steigern oder deren Gleiteigenschaften zu optimieren. Zu den Hauptvorteilen der Werkzeuge gehört, dass sich die Fertigungskosten deutlich reduzieren lassen – unter anderem dadurch, dass komplette Arbeitsgänge wie Läppen oder Polieren entfallen können.
Anwendungsbeispiele im Bereich Automobil- und Motorenbau sind Bauteile wie Kugelbolzen, Wandlergehäuse oder Achs- und Kurbelwellen, im Energiesektor sind es dünnwandige Turbinenschaufeln. In der Luft- und Raumfahrt wird unter anderem die Betriebsfestigkeit von Flugzeugfelgen und -federbeinen erhöht, in der Medizintechnik wird Metalldraht veredelt.
Mit den HG-Werkzeugen können an Teilen, die mit anderen Werkzeugarten nicht zu bearbeiten sind, komplizierte Formen glatt- oder festgewalzt werden. Das Glattwalzen dient zur Feinbearbeitung, das Festwalzen steigert Betriebsfestigkeit und Lebensdauer der Teile. Kernstück der Werkzeuge ist eine spezielle Hartstoffkugel, die in einem Halter hydrostatisch gelagert ist und von der Rückseite her mit Druck beaufschlagt wird. Die Kugel kann im Halter berührungsfrei in alle Richtungen frei rotieren – und dies selbst bei hohen Geschwindigkeiten.
Als Druckmedium wird Kühlschmierstoff oder Öl eingesetzt. Dieses drückt die Kugel mit definierter Walzkraft gegen die Oberfläche des Werkstücks, um dort die Oberfläche umzuformen. Das Nachführsystem im Walzelement hält den Dichtspalt zwischen Kugel und Halter konstant – unabhängig vom Abstand des Teils. Bei Lageänderungen folgt das Walzelement der Werkstückkontur innerhalb des Werkzeughubs, ohne die Walzkraft zu verändern. Mit Ausnahme von HG2 und HG25 eignet sich die Werkzeugreihe HG für Teile aus gehärtetem Stahl und anderen gehärteten Legierungen bis 65 HRC.
Zu den Einsatzfeldern der Tools gehören:
- Innendurchmesser (zylindrische und kegelige Bohrungen),
- komplexe Konturen wie Zylinder, Kegel, Hohlkehlen oder Kugeln sowie Plan- und Freiformflächen,
- rotationssymmetrische Flächen (Zylinder, Kegel, Hohlkehlen, Kugeln, Radien, winklige Flächen sowie andere Außen- und Innenkonturen) sowie
- niedrige Außendurchmesser (mit Hilfe eines Dreipunkt-Werkzeugs mit drei Kugeln).
Hinzu kommt die Flächen- und Radien-übergreifende Bearbeitung von Achsschenkeln sowie die beidseitige Bearbeitung von Scheiben und dünnwandigen Bauteilen wie Turbinenschaufeln in einem Arbeitsgang. Letztere erfolgt mit Hilfe eines Zweipunkt-Werkzeugs mit zwei Kugeln. re
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