Deutsche Edelstahlwerke entwickeln Spezialstahl

Verlängerte Werkzeugstandzeiten und kürzere Taktzeiten in der Produktion: Das Presshärten bringt für die Automobilindustrie viele Vorteile mit sich – vor allem in der Karosseriefertigung. Damit Hersteller langfristig davon profitieren können, müssen auch die Anlagenkomponenten langlebig sein. Unter anderem ist es vorteilhaft, wenn der Formeinsatz als wesentliches Element des Werkzeugs aus einem hochfesten Stahl besteht, der zugleich eine erhöhte Abkühlgeschwindigkeit ermöglicht. Für diese Anwendung haben die Deutschen Edelstahlwerke (DEW) den Warmarbeitsstahl Thermodur 2383 Supercool entwickelt.

Der Spezialstahl kombiniert nach Angaben des Unternehmens extrem gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Verschleißfestigkeit mit einer überdurchschnittlichen Wärmeleitfähigkeit: Das macht ihn insbesondere für den Einsatz in Presshärtewerkzeugen interessant. Das Presshärten ist ein spezielles Warmumformverfahren für die Herstellung hochfester Karosserieteile in der Automobilindustrie. Dabei kann ein günstiges Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht eingestellt werden. Dadurch ermöglicht das Verfahren in der Karosserieherstellung den Leichtbau mit Stahl anstelle von teureren Leichtmetalllegierungen.

Das Blechteil wird in einem einzigen, kombinierten Prozessschritt warmumgeformt und wärmebehandelt – Formgebung und Einstellen der mechanischen Eigenschaften finden also gleichzeitig statt. Dafür werden die Stahlbleche zunächst auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und anschließend in ein Presswerkzeug mit aktiver Kühlung überführt. Der Werkzeugstahl, der bei diesem Prozess eingesetzt wird, braucht neben guten mechanischen Eigenschaften wie Härte, Durchhärtbarkeit und Verschleißbeständigkeit eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Sie ist von entscheidender Bedeutung für das gleichmäßige Abschrecken und für die Taktzeit und kann somit die Kosten des gesamten Verfahrens wesentlich verringern.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Thermodur 2383 Supercool verfügt laut den Deutschen Edelstahlwerken über eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als herkömmliche Warmarbeitsstähle im vergüteten Zustand (1.2343, 1.2344 und 1.2367). Sie liegt bei 44 W/(mK) bei 100° C. Ein Werkzeugeinsatz aus diesem Spezialstahl beispielsweise könne dadurch Wärme aus einem erhitzten Blech innerhalb kürzester Zeit kontrolliert ableiten. Darüber hinaus zeichne sich der Werkstoff durch seine hohe Festigkeit und Durchhärtbarkeit aus, die auf dem Niveau herkömmlicher Warmarbeitsstähle liegen. Zudem ist er bei anhaltend hohen Temperaturen dem Edelstahlhersteller zufolge im Vergleich widerstandsfähiger, weist also keinen signifikanten Härteverlust auf.

Quelle: Deutsche Edelstahlwerke  Artikelfoto: Presshärtewerkzeug (Foto: DEW)