Als namhafter Hersteller hochwertiger Schrauben gehört das sichere Beherrschen von hochwertigen Gewinderollsystemen zu unseren Kernkompetenzen. Bei der Fertigung qualitativ hochwertiger Gewinde setzen wir ganz auf intelligente und zeitsparende Verfahren, die schonend und sparsam mit dem eingesetzten Material umgehen. Arbeiten wie Gewindeglätten, Gewindenachrollen und die Beseitigung von Gewindebeschädigungen dienen uns zur allgemeinen Qualitätsoptimierung und kommen häufig im Anschluss an Veredelungsverfahren zum Einsatz.
Gewindedrehen – effektive Methoden der Herstellung
Zur Herstellung hochwertiger und belastbarer Gewinde stehen unterschiedliche Methoden zur Verfügung. Im Wesentlichen sind dies neben spanenden Verfahren die Methoden Formen und Rollen. Die Entscheidung, welche Methode an welchem Werkstück angewendet wird, ist maßgeblich abhängig von Parametern wie der zur Verfügung stehenden Zeit zur Herstellung des Gewindes sowie dem erforderlichen Präzisionsgrad des Bauteils. Wir bei Bilstein & Siekermann® setzen überwiegend auf das aus mehreren Gründen vorteilhafte Verfahren des Gewinderollens. Es stellt für unser hoch spezialisiertes Produktportfolio eine gelungene und bewährte Kombination in puncto Verarbeitungsgeschwindigkeit und Gewindegüte dar.
Die spanlose Fertigung von Gewinden durch Kaltumformung – das sogenannte Gewinderollen – bedeutet, dass das Profil des Gewindes in die Oberfläche des Schraubenrohlings gewalzt oder gerollt wird. Die Umformung beruht auf der Erzeugung von Druckspannungen, die das entsprechende Werkzeug in Form eines Gewindes auf dem Werkstück abbildet. Das Verfahren wird üblicherweise bei der Herstellung hochwertiger Schrauben angewendet und kann mit wesentlichen Vorteilen aufwarten: Besonders bei großen Stückzahlen bietet das Gewinderollen – vielfach auch als Gewindewalzen bezeichnet – deutliche Kostenersparnisse im Vergleich zu spanenden Verfahren. Hinzu kommt, dass auch Rändelungen und Kerbverzahnungen mit diesem Verfahren kostengünstig hergestellt werden können. Zum Einsatz kommen unterschiedliche Arten von Werkzeugen und Maschinen. Sie sind in der Lage, Gewinde präzise im Sekundentakt zu rollen.
Vorteile des Gewinderollens
Nicht nur weil das Gewinderollen spätere Nachbearbeitungen wie Gewindeglätten, Nachrollen oder die Beseitigung von Gewindebeschädigungen ermöglicht, macht das Verfahren des Gewinderollens so interessant. Zu den produktionstechnischen Vorteilen zählt der Sachverhalt, dass Korngrenzen nicht unterbrochen werden. Werkstofffasern bleiben demnach ungebrochen. Außerdem bewirkt die Kaltumformung eine Oberflächenverfestigung im gerollten Profil und sorgt darüber hinaus für eine presspolierte Oberfläche. Kostenvorteile bei der Produktion ergeben sich aus dem Geschwindigkeitsvorteil bei der Herstellung von Gewinden durch das Rollverfahren und einen geringeren Materialeinsatz im Vergleich zu spanenden Verfahren. Dieser ist charakteristisch für die Kaltumformung.
Ein weiterer Vorteil des Gewinderollens ist die Tatsache, dass die Korngrenzen im Gegensatz zum Schneiden nicht unterbrochen werden. Damit bietet das Gewinderollen bei Schrauben deutliche Vorteile hinsichtlich kostenintensiver Arbeiten wie Gewinde zu glätten, Gewinde nachzurollen oder hinsichtlich der Beseitigung von Gewindebeschädigungen. Durch die Oberflächenverfestigung entsteht eine höhere Verschleißfestigkeit. Gleichzeitig reduziert sich die Kerbempfindlichkeit. Zur Herstellung gerollter Gewinde unterscheiden Experten mit dem Einstechverfahren und dem Durchlaufverfahren zwei höchst unterschiedliche Fertigungsmöglichkeiten.
Gewinderollen – Einstechverfahren
Werkzeuge, die sich des Einstechverfahrens bedienen, sind in der Regel mindestens ebenso breit wie das zu walzende Profil. Gerollt wird über die ganze Länge der Schraube – sozusagen in einem Durchgang. Das macht das Gewinderollen sehr schnell – erfordert aber bei größeren Breiten einen hohen Kraftaufwand und ist nicht zuletzt deswegen in der Länge limitiert.
Gewinderollen – Durchlaufverfahren
Durchlaufverfahren bedienen sich Werkzeugen, die nur so breit sind, wie es für das entsprechende Profil sinnvoll ist. Darüber hinaus verfügen die Werkzeuge über einen Einlaufbereich, einen zylindrischen Teil zur Kalibrierung des Profils und einen Auslauf. Während des Gewinderollvorgangs werden die Schrauben axial durch die Werkzeuge transportiert. Theoretisch sind mit diesem Rollverfahren Gewinde mit endlosen Längen möglich.
Gewindebeschädigungen
Kleine oder größere Gewindebeschädigungen können in allen Produktionsprozessen auftreten. Das betrifft den eigentlichen Produktionsprozess ebenso wie die logistische Handhabung bei Arbeiten wie Abpacken, Lagerhaltung oder Transport. Gewindebeschädigungen können kleine Überwälzungen oder Abweichungen im Profil sein. Auch Unregelmäßigkeiten in puncto Vergütung oder bei Beschichtungen der Trommel können zu Gewindebeschädigungen führen.
Kleinere Gewindebeschädigungen, die zum Beispiel die Genauigkeit in Gewindelehren oder im Gegengewinde erschweren, sind technisch oftmals unvermeidlich. Sie stellen keinen Sachmangel dar. Diese Gewindebeschädigungen können Kerben, Schlagstellen oder auch Dellen sein. Diese fertigungsbedingten Gewindebeschädigungen sind in bestimmten und definierten Grenzen zulässig und werden in den Normen nach DIN EN 26157-1 (Verbindungselemente; Oberflächenfehler; Schrauben für allgemeine Anforderungen) und DIN 6157-2 (Verbindungselemente – Oberflächenfehler, Teil 2: Muttern) ausführlich beschrieben.
Sind für bestimmte Einsatzbereiche besonders leichtgängige Gewinde erforderlich, dann bieten sich in aller Regel größere Toleranzen oder eine Optimierung der Schrauben an.
Nachträgliches Gewinderollen – das sogenannte Nachrollen – sorgt dafür, dass die Gewinde geglättet werden und beseitigt eventuell vorhandene Gewindebeschädigungen. Das Nachrollen erfolgt häufig auch nach Veredelungen. Zum Hintergrund: Bei Schrauben, die infolge einer galvanischen Behandlung nicht mehr lehrenhaltig sind, werden Gewinde einfach nachgerollt. Mit dieser Nachbehandlung sind wir in der Lage, das gewünschte hohe Qualitätsniveau zu erhalten und auszubauen. Sofern erforderlich und immer dort wo besonders hohe Anforderungen an Gewinde gestellt werden, greifen wir auf den bewährten Schritt des Gewindeglättens zurück.
