Was ist das Strangpressverfahren? Arten und Vorteile

Ein Knüppel ist ein zylindrisches Metall, das im Strangpressverfahren verarbeitet wird.

Eine Matrize ist ein Fertigungsmittel, das Materialien formt oder schneidet. Beim Strangpressen ist die Matrize die Maschine, durch die ein Knüppel gepresst wird und aus der er in einer neuen Form herauskommt.

Die Strangpressrampe ist das Fundament, auf dem der Knüppel gleitet, wenn er durch die Strangpressmaschine läuft.

Ein Hohlprofil ist eine endgültige Strangpressform, die eine oder mehrere Öffnungen aufweist. Beispiele für Hohlräume sind quadratische, rechteckige oder runde Rohre.

Die Ziehvorrichtung ist der mechanische Arm, der die stranggepresste Form aus der Matrize zieht.

Abschrecken ist der Abkühlungsprozess, bei dem das stranggepresste Teil nach dem Erhitzen im Strangpressverfahren mit kalter Luft oder kaltem Wasser beschossen wird.

Ein Druckkolben ist eine Maschine, die Druck auf den Knüppel ausübt, um ihn durch die Matrize zu bewegen.

Ein Halbhohlprofil ist eine endgültige Strangpressform mit einem teilweise geschlossenen Hohlraum, zum Beispiel ein C-Channel.

Ein massives Profil ist eine Art endgültige Strangpressform ohne geschlossene Öffnungen oder Hohlräume, z. B. ein Stab, ein Balken oder ein Winkel.

Vor dem Strangpressen müssen die Matrize und der Knüppel für ein optimales Ergebnis vorbereitet werden. Beim Warmstrangpressen wird im Rahmen der Vorbereitung der Matrizenofen auf 400 bis 500 Grad Celsius aufgeheizt und der Knüppel eingelegt.

Bei anderen Strangpressverfahren wie dem Kalt- oder Conform-Strangpressen wird die Strangpressrampe oder das Metall zwecks leichterem Eindringen in die Matrize geschmiert.

Im zweiten Schritt übt ein Stempel einen Druck von 100 bis 15.000 Tonnen auf den Knüppel aus und drückt ihn durch die Matrize. Die Art und Weise, wie der Stempel Druck ausübt, hängt davon ab, ob es sich um ein Warm-, Kalt- oder Conform-Strangpressverfahren handelt.

Nach dem Austritt des Knüppels aus der Matrize zieht eine an der Strangpresse angebrachte Ziehvorrichtung den Knüppel langsam über die Strangpressrampe, um Platz für weitere Teile zu schaffen.

Nachdem der Knüppel aus der Matrize ausgetreten ist, wird das neue Teil in der Strangpressmaschine abgeschreckt. Durch das Abschrecken verfestigt sich die Form und Verformungen werden verhindert.

Da der Knüppel noch an der ursprünglichen Form haftet, wenn er aus der Matrize kommt, muss er mit einer heißen Säge aus der Matrize herausgeschnitten werden. Nach dem Entfernen kühlt das neu gebildete Material auf Raumtemperatur ab.

Der letzte Schritt im Strangpressverfahren ist die Endbearbeitung des geformten Teils. Die Endbearbeitung kann das Schneiden der stranggepressten Form in kleinere Stücke, das Entfernen von Oxidation oder das Polieren sein.

Beim Warmstrangpressen wird ein beheizter Matrizenofen für das Strangpressen verwendet. Durch die Hitze wird der Knüppel formbar, was besonders bei der Formung von harten Metallen hilfreich ist.

Beispiele für Metalle, die für das Warmstrangpressen verwendet werden:

• Magnesium
• Kupfer
• Stahl

Vorteile

Die Formbarkeit durch Hitze ist ein enormer Vorteil des Warmstrangpressens gegenüber anderen Methoden. Da das Metall formbarer ist, wird beim Warmstrangpressen mehr Metall in kürzerer Zeit produziert und es können komplexere Formen hergestellt werden als bei anderen Methoden.

Nachteile

Obwohl die Hitze in mancher Hinsicht ein Vorteil ist, kann sie auch ein Nachteil sein. Durch die Hitze der Matrize entsteht eine Oxidschicht, die verschiedene Nachbearbeitungsprozesse an dem stranggepressten Teil erfordert. Diese zusätzlichen Endbearbeitungsschritte kosten Zeit, Energie und Geld.

Kaltstrangpressen ist nicht zwangsläufig kalt, es wird nur keine Wärme für das Strangpressverfahren verwendet. Aus diesem Grund wird das Kaltstrangpressen bei weicheren Metallen eingesetzt und benötigt mehr Schmiermittel.

Beispiele für Metalle, die für das Kaltstrangpressen verwendet werden:

• Aluminium (und Legierungen)
• Blei
• Zinn

Vorteile

Ein offensichtlicher Vorteil des Kaltstrangpressens ist das Ausbleiben von Problemen, die die Hitze auf Oberflächen verursacht, etwa Oxidationsschichten. Doch das ist nicht der einzige Vorteil. Das Kaltstrangpressen verbraucht auch nicht so viel Energie und Zeit wie das Warmstrangpressen, da die Matrize nicht erhitzt werden muss.

Nachteile

Obwohl beim Kaltstrangpressen die schädlichen Auswirkungen von Hitze nicht gegeben sind, ist es ein begrenztes Strangpressverfahren. Aufgrund der fehlenden Hitze ist das Metall nicht so formbar. Im Gegenzug sind die Kosten für die Schmierung höher und die Formen, die beim Kaltstrangpressen erreicht werden können, sind begrenzt.

Beim Conform-Strangpressen wird das Material durch Reibungserwärmung durch die Matrize bewegt und zu einem stranggepressten Teil geformt. Das Metall wird gewaltsam und schnell gegen die Matrizenöffnung gedreht, um Hitze zu erzeugen und die Formbarkeit zu erhöhen. Sobald das Metall genug Hitze entwickelt hat und formbar wird, wird es durch die Matrize bewegt.

Vorteile

Das Conform-Strangpressen vereint das Beste aus den beiden Welten des Kalt- und Warmstrangpressens. Ähnlich wie beim Warmstrangpressen werden Metalle durch Hitze verformbar gemacht, sodass sie komplexe Formen annehmen und nahtlos verarbeitet werden können. Allerdings wird dabei nicht die Aufheizenergie verbraucht, die beim Warmstrangpressen erforderlich ist.

Nachteile

Obwohl beim Conform-Strangpressen keine Maschinenenergie für die Erwärmung verwendet wird, wird dennoch viel Energie zur Erzeugung der Reibung zwischen dem Knüppel und der Matrize benötigt. Außerdem erfordert das Conform-Strangpressen wegen der Bildung von Hitzeoxidation eine zusätzliche Endbearbeitung.