Tiefziehen von Edelstahl
Die allgemeine Definition von Tiefziehen ist: nahtloses und spanloses Umformen von Metall.
Die Verfahrensdefinition für Tiefziehen ist nach der DIN Norm vereinfacht ausgedrückt: Tiefziehen ist das Zugdruckumformen eines Blechzuschnittes zu einem Hohlkörper. Dieser Hohlkörper ist einseitig offen.
Tiefziehteile werden also hergestellt, in dem man ein zugeschnittenes Blech durch Druck und den Einsatz eines Formstempels in die gewünschte Form bringt.
Das Tiefziehen von Edelstahl geschieht in einer Presse mit hohem Druck.
Zum Tiefziehen von Edelstahl wird eine Matrize in der gewünschten Endform benötigt. Die Matrize hat die äußere Form des später tiefzuziehenden Teiles als Innenform. Dabei ist zu beachten, das bei der Matrize, genauso wie bei dem Formstempel, die Ecken abgerundet sein müssen. Wenn die Ecken zu scharfkantig sind, kann das Edelstahlblech bei der Umformung reißen. Das zu formende Edelstahl Blech wird auf die Matrize aufgelegt und durch ein äußeres Andruckblech gegen die Matrize gedrückt. Das Andruckblech darf dabei nur die äußeren Ränder des Bleches an die Matrize drücken, da in der Mitte der Formstempel für die Umformung des Bleches durchgeführt werden muß. Der Formstempel drückt nun gegen dieses Blech und formt die Innenkonturen der Matrize als Außenkonturen des herzustellenden Tiefziehteiles aus.
Produkte, die Tiefgezogen worden sind können eine runde, quadratische, rechteckige oder auch eine ovale Form bekommen. Besonders runde Formen sind sehr gut und einfach herzustellen. So sind Schüsseln, Schalen und Kästen aus Edelstahl nur einige Produkte, die tiefgezogen werden.
Durch Tiefziehen von Edelstahl werden auch zum Beispiel die Edelstahlspülen hergestellt, die fast jeder in der Küche kennt.
Aber auch Karosserieteile für die Automobilindustrie werden häufig aus tiefgezogenen Blechen erstellt.
Das Tiefziehen von Edelstahl
Unter Tiefziehen versteht man das Umformen eines Blechzuschnitts durch Zugdruck. Dies geschieht durch Druckpressen, welche das Rohblech in eine Hohlform drücken und ihm so die gewünschte Form geben. Vor allem in der Automobilindustrie und im Flugzeugbau spielt das Tiefziehen von Edelstahl eine bedeutende Rolle, da es sich sowohl für die Massenproduktion, als auch für Kleinserien hervorragend eignet.
Beim Tiefziehen müssen Sie zwischen drei verschiedenen Techniken unterscheiden:
– Tiefziehen mit Formwerkzeugen, wie zum Beispiel Ziehring, Stempel und Blechhalter,
– Tiefziehen mit Wirkmedien, wie Gasen oder Flüssigkeiten und
– Tiefziehen mit Wirkenergie, z.B. durch Hochgeschwindigkeitsumformen.
Das am meisten angewendete Verfahren bei Edelstahl ist das Tiefziehen mit Pressen, welche das zu fertigende Teil durch Zug- und Druckspannung umformen. Dabei wird das Tiefziehteil durch einen sogenannten Stempel, welcher eine Kraft auf den Boden und die Seiten ausübt, in den eigentlichen Umformbereich ( Bereich zwischen Ziehring, auch Matrize genannt, und Umformbehälter ) gedrückt.
Zu Beachten sind hierbei die verschiedenen Effekte, die beim Tiefziehen von Edelstahl am Bauteil auftreten. Die Druckspannung bewirkt eine Durchmesserreduzierung, durch die radiale Zugspannung im Umformbereich wird eine Blechverdickung vermieden.
Das Aufstauchen des Blechs würde eine Faltenbildung nach sich ziehen, welche durch den Blechhalter vermieden wird. Durch Ziehleisten und Ziehringe wird die Wirkung noch verstärkt. Dabei zu beachten ist auch, dass die Kanten des Stempels und der Ziehringe rund sein müssen, um ein Einreißen des Blechs zu vermeiden. Sind die Rundungen aber zu groß, entsteht Faltenbildung, da das Teil nicht mehr von den Haltern festgehalten werden kann. Um ein Einschneiden des Stempels zu verhindern, muss der Positivradius des Stempels kleiner als der Negativradius des Ziehrings sein. Das Tiefziehteil muss in mehreren Durchgängen gezogen werden, falls die entgültige Ziehtiefe beim ersten Mal nicht erreicht werden kann.
Beim hydromechanischen Tiefziehen wird die Matrize durch ein druckreguliertes Wasserkissen ersetzt, wodurch das Bauteil genauer gezogen werden kann, die erreichbaren Presskräfte aber geringer sind.