Oberflächengüte von Tiefziehwerkzeugen verbessern

In der Fertigung von verzinkten Karosserieteilen für Automobile können winzige Partikel zwischen Form und Werkstück Auslöser dafür sein, ein Teil als Ausschuss auszusondern. Dies gilt besonders für die Frontklappe. Das Außenhautteil ist das charakteristische Gesicht jedes Fahrzeugs. Bei dessen Kaltumformung im Tiefziehprozess kann jedoch Zinkabrieb auf dem Werkzeug entstehen. Der Effekt: Um die Teilequalität weiterhin zu gewährleisten, ist das Werkzeug häufig zu reinigen – mit entsprechendem Aufwand für die Instandhaltung und Kosten etwa durch Maschinenstillstand und erhöhtem Ausschuss an gefertigten Teilen.

Nitrierverfahren neuester Generation löst Problem

Um diese Fertigungsprobleme in den Griff zu bekommen, entwickelte Oerlikon Balzers VST ein spezielles Nitrierverfahren: Pulse-Plasma-Diffusion (PPD). Mit ihm lassen sich auch größte und schwerste Außenhautwerkzeuge verschleißfester und produktiver machen.

Diese Technologie arbeitet mit gepulstem Plasma und spezieller Anlagentechnik, ausgelegt auf die Behandlung großer und größter Umformwerkzeuge für die Automobilindustrie. Als Funktionsschicht wird auf chemischem Wege aus nitridisch-oxicarbonitridischen Verbindungen eine intermetallische Phase (Verbindungsschicht) erzeugt, die eine hohe Härte (900 – 1200 HV0.1) und Verschleißbeständigkeit aufweist.

Darunter befindet sich eine Diffusionsschicht, die mit ihren feindispersen nitridischen Ausscheidungen hoher Härte eine ideale Unterstützung der Funktionsschicht bildet. Die so behandelten Werkzeuge zeichnen sich durch einen hohen Widerstand gegen Abrasivverschleiß und sehr gute Gleit- und Notlaufeigenschaften aus.

Großwerkzeuge können behandelt werden

Die von Oerlikon Balzers VST entwickelte Technologie ist ganz auf die werkstoff- und herstelltypischen Erfordernisse von Großwerkzeugen aus Gusseisen und Stahl zugeschnitten und ermöglicht den Bau von größten Chargenkammern. Komplette Seitenwand- oder Außenhautwerkzeuge bis zu einem Gesamtgewicht von 40 Tonnen und Abmessungen bis zu 9,8 m x 2,7 m x 1,5 m finden in der weltgrößten Anlage dieser Art problemlos Platz und lassen sich gleichmäßig, sicher sowie mit minimalen Durchlaufzeiten behandeln.

BMW nutzt diese Behandlung mit Erfolg

So brachte die PPD-Behandlung eines dreiteiligen Tiefziehwerkzeugs der BMW Group mit einer 13,8 t schwere Matrize, einem Stempel (5 t) und einem Blechhalter (3,5 t) bemerkenswerte Resultate – und dies bei äußerst kurzer Bearbeitungszeit: Das Großwerkzeug konnte binnen einer Woche komplett per PPD behandelt werden.