Kaltfließpressteile – Vorteile, Einsatzzweck und Funktionsweise des Kaltfließpressverfahrens

Das Kaltfließpressen ist ein fortschrittliches Fertigungsverfahren, das besonders in der Metallverarbeitung zur Herstellung von Präzisionsteilen genutzt wird. Durch das Pressen von Metall in Formen bei Raumtemperatur ermöglicht diese Technik die effiziente Produktion komplexer Komponenten mit hoher Dichte und Festigkeit. Ein signifikanter Vorteil dieses Verfahrens ist die hohe Material- und Energieeffizienz, da kaum Abfall entsteht und kein Schmelzprozess erforderlich ist. Im Folgenden werden die technischen Vorteile, die Funktionsweise und der Prozessablauf des Kaltfließpressens näher beleuchtet und auch geklärt, was Kaltfließpressteile überhaupt sind.
Inhalte auf einen Blick

Was sind Kaltfließpressteile und wo werden sie eingesetzt?

Kaltfließpressteile sind Metallkomponenten, die durch das Verfahren des Kaltfließpressens hergestellt werden. Es sind Teile mit sehr hoher Präzision, exzellenter Oberflächenqualität und verbesserter mechanischer Festigkeit. Bei den Kaltfließpressteilen von Schuhl & Co. handelt es sich in der Regel um individuelle Muttern, die eben besonders fest und qualitativ hochwertig sein sollen.

Kaltfließpressteile kommen dort zum Einsatz, wo eine hohe Festigkeit von Nöten ist. Dies ist in verschiedenen Industrien der Fall, aber insbesondere im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt aber auch dem Bauwesen. Kaltfließpressteile sind in diesen Branchen weit verbreitet, da sie eine effiziente und ressourcenschonende Herstellung von komplexen Teilen ermöglichen.

Wie funktioniert Kaltfließpressen? Vorstellung des Kaltfließpressverfahrens

Das Kaltfließpressen ist ein Umformverfahren, bei dem Metall bei Raumtemperatur durch Druck in eine spezifische Form gebracht wird. Der Prozess beginnt mit einem zylindrischen Metallrohling, der in eine Pressmaschine eingesetzt wird. Diese Maschine verwendet einen Stempel, der das Metall in eine formgebende Matrize presst.

Das Metall wird unter hohem Druck verformt, wobei der Stempel den Rohling in die Matrize drückt, die die Konturen der gewünschten Endform hat. Durch den Druck und die Form der Matrize fließt das Metall und füllt die Form vollständig aus, ohne dass das Material dabei erwärmt wird. Da das Metall nicht erhitzt wird, bleibt es bei Raumtemperatur, was dem Verfahren seinen Namen gibt. Nachdem das Metall die Matrize gefüllt hat, wird der fertige Teil ausgestoßen und kann bei Bedarf weiteren Nachbearbeitungen unterzogen werden. Dieser Prozess ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen und sehr engen Fertigungstoleranzen.

Vorteile der Kaltfließpresstechnologie

Die Kaltfließpresstechnologie bietet eine Reihe bedeutender Vorteile, die sie für die Herstellung von Metallteilen für verschiedene Industrien und Branchen besonders attraktiv macht:

Material- und Kosteneffizienz

Durch Kaltfließpressen wird das Metall in die Form gepresst, was einen sehr geringen bis keinen Materialabfall bedeutet. Dies maximiert die Materialausnutzung und reduziert die Kosten für Rohmaterialien erheblich.

Hohe Produktivität

Der Kaltfließpressprozess ermöglicht eine schnelle und effiziente Massenproduktion von Teilen. Da die Bearbeitungszeit pro Teil in der Regel sehr kurz ist, können große Mengen in relativ kurzer Zeit produziert werden.

Verbesserte mechanische Eigenschaften

Das Verfahren erhöht die Festigkeit und Härte des Materials durch Kaltverfestigung. Die Mikrostruktur des Metalls wird durch den Druck verdichtet, was zu einer höheren Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Teile führt.

Hohe Präzision und
hervorragende Qualität

Die Technik ermöglicht die Herstellung von Teilen mit sehr engen Toleranzen und minimalen Oberflächenfehlern. Das Ergebnis sind hochpräzise Komponenten, die weniger Nachbearbeitung benötigen.

Verbesserte Energieeffizienz

Da das Metall bei Raumtemperatur verarbeitet wird und keine Erwärmungs- oder Schmelzprozesse erforderlich sind, ist der Energieverbrauch des Verfahrens im Vergleich zu anderen Formgebungsmethoden deutlich niedriger.

Umweltfreundlichkeit

Neben der Energieeffizienz führt der geringe Materialabfall zu einer umweltfreundlicheren Produktionsmethode, da weniger Abfall entsorgt werden muss und weniger Ressourcen für die Herstellung neuer Materialien benötigt werden.

Diese Vorteile machen Kaltfließpressen zu einer bevorzugten Wahl für die Produktion von Metallteilen, vor allem in Sektoren, die hohe Standards in Bezug auf Qualität, Effizienz und Nachhaltigkeit verlangen.

Wie entsteht ein Kaltfließpressteil? Prozess von der ersten Idee hin zum fertigen Bauteil

Die Herstellung eines Kaltfließpressteils folgt einem systematischen Prozess von der ersten Konzeption bis zum fertigen Bauteil. Hier ein detaillierter Überblick über die einzelnen Schritte:

  1. Konzept und Design: Der Prozess beginnt mit der Idee für ein Teil, das die spezifischen Anforderungen einer Anwendung erfüllen soll. Ingenieure und Designer entwickeln anhand dieser Anforderungen ein erstes Design, wobei sie Materialien, Abmessungen und die Komplexität des Teils berücksichtigen.

  2. Simulation und Prototyping: Moderne Software wird eingesetzt, um das Fließverhalten des Metalls und die Formgebung während des Pressens zu simulieren. Dies hilft, potenzielle Probleme in der Formgebung zu erkennen und zu beheben, bevor physische Prototypen erstellt werden. Anschließend werden Prototypen gefertigt, um das Design und die Funktionalität zu testen.

  3. Werkzeug- und Matrizenherstellung: Nachdem das Design finalisiert ist, werden spezielle Werkzeuge und Matrizen hergestellt. Diese Werkzeuge müssen sehr präzise sein, um die geforderten Toleranzen und die Komplexität des Endprodukts zu gewährleisten.

  4. Materialvorbereitung: Das für das Teil verwendete Metall, typischerweise in Form von Draht- oder Stangenmaterial, wird zugeschnitten und auf die exakte Größe des Rohlings vorbereitet, der benötigt wird.

  5. Kaltfließpressen: Der eigentliche Pressvorgang findet statt, indem der Metallrohling in die Presse eingesetzt und der Stempel mit hohem Druck durch die Matrize gedrückt wird. Das Metall „fließt“ in die Form der Matrize und bildet das gewünschte Teil.

  6. Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung: Nach dem Pressen können einige Teile eine Wärmebehandlung erfordern, um ihre mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Zusätzlich können Oberflächenveredelungen wie Schleifen, Polieren oder Beschichten durchgeführt werden, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen oder die ästhetische Qualität zu verbessern.

  7. Qualitätskontrolle: Das fertige Teil wird einer strengen Qualitäkskontrolle unterzogen, um sicherzustellen, dass es den Designspezifikationen und Qualitätsstandards entspricht. Dies umfasst physikalische, chemische und visuelle Inspektionen.

  8. Logistik und Lieferung: Nach der Freigabe durch die Qualitätskontrolle werden die Teile verpackt und an den Kunden oder die nächste Produktionsstufe geliefert.

Dieser Prozess verbindet fortschrittliche Fertigungstechniken mit präziser Ingenieurskunst, um hochwertige Kaltfließpressteile zu produzieren, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können.

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André Wiegelmann

André Wiegelmann ist Geschäftsführer der Schuhl & Co. GmbH aus Winterberg. Als kompetenter Hersteller von Qualitätsmuttern und Kaltfließpressteilen ist Schuhl darauf ausgerichtet, Ihre individuellen Anforderungen präzise und maßgenau umzusetzen.