Kaltgezogene Oberfläche: Präzision und verbesserte mechanische Eigenschaften
Kaltziehen ist eines der gebräuchlichsten und kostengünstigsten Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Rundstählen aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl. Bei diesem Verfahren werden warmgewalzte Stäbe bei Raumtemperatur durch Hartmetall-Düsen gezogen, wodurch das Material verdichtet, die Maßgenauigkeit verbessert und eine glatte, helle sowie zunderfreie Oberfläche erzeugt wird. Durch die Kaltverfestigung erhöht das Kaltziehen zudem die Streck- und Zugfestigkeit, wodurch es sich besonders für Präzisionswellen, hydraulische Komponenten und Automobilteile eignet. Oberflächen, die mit diesem Verfahren behandelt wurden, weisen typischerweise eine Oberflächenrauheit von 32 bis 63 Mikro-Zoll auf und engen Durchmessertoleranzen (z. B. beträgt die Toleranzspanne bei einem Rundstab mit einem Durchmesser von 1 Zoll +0,000 Zoll bis –0,002 Zoll). Diese Oberflächenbehandlung eignet sich für allgemeine spanende Bearbeitungsanwendungen und erfüllt die Anforderungen an eine saubere, zunderfreie Oberfläche sowie verbesserte mechanische Eigenschaften, ohne dass zusätzliche Nachbearbeitung erforderlich ist.
Dreh- und Polierfinish (TP): Hervorragende Oberflächenqualität für kritische Komponenten
Der Dreh- und Polierprozess (TP) beginnt damit, den Rundstab auf einer Drehmaschine zu schälen oder zu drehen, um die oberflächliche Entkohlungsschicht, Risse und andere Fehler zu entfernen; anschließend erfolgt das Polieren, um eine äußerst glatte und glänzende Oberfläche zu erzielen. Bei diesem Verfahren wird die äußere Schicht des Stabes vollständig entfernt, wodurch sichergestellt wird, dass die Oberfläche des Endprodukts frei von jeglichen Unregelmäßigkeiten ist, die zu Ermüdungsbrüchen oder Korrosion führen könnten. Die Oberflächenrauheit von Stäben, die mittels des TP-Verfahrens behandelt wurden, kann bis zu 8–16 Mikrozoll betragen, während die Durchmessertoleranzen innerhalb von ±0,025 mm gehalten werden. Diese Oberflächenbehandlung ist entscheidend für Anwendungen mit hoher Ermüdungsfestigkeit, wie z. B. Hydraulikkolbenstangen, Pumpenwellen und hochpräzise mechanische Komponenten. Die entkohlungsfreie Oberfläche gewährleistet zudem konsistente Reaktionen bei der Wärmebehandlung und bietet außergewöhnliche Leistung unter dynamischen Belastungsbedingungen.
Geschliffene Oberfläche: Ultra-Präzision für Lager- und Führungsanwendungen
Das spanlose Rundschleifen ist derzeit das Verfahren, das bei der Bearbeitung von Rundstäben die beste Oberflächenqualität erzielt und eine Oberflächenrauheit im Mikrometerbereich (typischerweise 4 bis 8 µm Ra) sowie Durchmessertoleranzen von ±0,005 mm ermöglicht. Bei diesem Verfahren wird der Rundstab zwischen einem Schleifrad und einem Regulierungsrad hindurchgeführt; durch das Entfernen einer äußerst geringen Materialmenge werden präzise Abmessungen sowie eine außergewöhnlich glatte, makellose Oberfläche erreicht. Geschliffene Rundstäbe werden weit verbreitet in Linearführungen, Wellen für Lager, Komponenten von Spritzgießmaschinen sowie in allen Anwendungen eingesetzt, bei denen nahezu perfekte Rundheit, Geradheit und Oberflächenintegrität erforderlich sind. Dieses Verfahren kann zudem spezielle Anforderungen erfüllen, wie etwa Spiegelpolitur oder eine bestimmte Oberflächentextur zur Aufrechterhaltung eines Ölfilms bei Lageranwendungen.
Strahlen und Beizen: Entfernung der Zunderhaut bei warmgewalzten Stäben
Für warmgewalzte Rundstäbe, die einer weiteren Verarbeitung unterzogen werden müssen, aber eine saubere Oberfläche ohne Bearbeitung benötigen, sind Strahlen und Säurebeizen wirksame Oberflächenbehandlungsverfahren. Beim Strahlen werden abrasive Medien mit hoher Geschwindigkeit auf die Stahloberfläche geschleudert, wodurch Zunder und Rost mechanisch entfernt sowie eine gleichmäßige, mattierte Oberflächenstruktur erzeugt wird, die sich ideal für die Haftung von Beschichtungen eignet. Beim Beizen wird der Rundstahl in eine saure Lösung (üblicherweise Salzsäure oder Schwefelsäure) getaucht, wobei eine chemische Reaktion Zunder und Oxide auflöst und eine saubere, graue Oberfläche hinterlässt. Diese Oberflächenbehandlungsverfahren werden häufig bei Baustahl-Rundstählen angewendet, die für das Schweißen, das Feuerverzinken oder das Lackieren vorgesehen sind, da sie Verunreinigungen entfernen, die andernfalls die Beschichtungsleistung oder die Schweißqualität beeinträchtigen könnten. Für die Serienfertigung sind beide Verfahren kosteneffizient und bereiten die Oberfläche für den nachfolgenden Korrosionsschutz vor, ohne dass nennenswertes Material abgetragen wird.
Oberflächenbeschichtung: Korrosionsschutz für anspruchsvolle Umgebungen
Wenn eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit oder Schmierfähigkeit erforderlich ist, werden Rundstäbe nach der Bearbeitung verschiedenen Oberflächenbeschichtungsverfahren unterzogen. Bei der Verzinkung (Elektroverzinkung) erfolgt die elektrochemische Abscheidung einer dünnen, gleichmäßigen Zinkschicht, die einen Opferschutz für Innenräume und leicht korrosive Umgebungen bietet. Das Feuerverzinken hingegen erzeugt eine dickere, metallurgisch gebundene Zinkschicht und eignet sich daher für Außen-, Marine- oder industrielle Anwendungen, bei denen ein maximaler Korrosionsschutz erforderlich ist. Zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit oder zur Verringerung der Reibung werden Hydraulikstangen und Kolbenwellen verchromt, wodurch eine Oberflächenhärte von 70 HRC und ein spiegelähnliches Finish erreicht werden. Die Phosphatierung (üblicherweise gefolgt von einer Ölung) erzeugt eine poröse Oberfläche, die Schmierstoffe zurückhält und eine ausgezeichnete Grundlage für die Haftung von Beschichtungen darstellt. Die Auswahl einer geeigneten Beschichtung hängt von der jeweiligen Betriebsumgebung, der geforderten Lebensdauer sowie kostenbezogenen Überlegungen ab.
