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07. Juni 2018

Hochfester Werkzeugstahl der DEW: Thermodur 2383 Supercool ermöglicht effizienteres Presshärten

SCHMOLZ + BICKENBACH

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 genau diese Anwendung haben die Deutschen Edelstahlwerke (DEW), ein Unternehmen der SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe, ihren Warmarbeitsstahl Thermodur 2383 Supercool entwickelt.

Thermodur 2383 Supercool kombiniert 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, Festigkeit und Durchhärtbarkeit

Die DEW-Spezialstahllösung Thermodur 2383 Supercool (45 HRC) verfügt 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 kann dadurch Wärme aus einem erhitzten Blech innerhalb kürzester Zeit kontrolliert ableiten. Darüber hinaus zeichnet sich der Werkstoff durch seine hohe Festigkeit und Durchhärtbarkeit aus, die auf dem Niveau herkömmlicher Warmarbeitsstähle liegen. Zudem ist er bei anhaltend hohen Temperaturen im Vergleich widerstandsfähiger, weist also keinen signifikanten Härteverlust auf. Nicht zuletzt kann die ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit von Thermodur 2383 Supercool dazu beitragen, die Standzeit von Werkzeugen auch in anspruchsvollen Umgebungen zu verlängern.

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