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Hohe Termintreue
und Verfügbarkeit

Edelstahl

Der Geschäftsbereich Edelstahl ist eine der tragenden Säulen, dessen Werkzeugstahlprodukte die Basis aller weiteren weltweiten Leistungen bildet. Das über die Historie hinweg erworbene Know-how sowie die Fähigkeit zum Wandel bilden die Grundlage, auf der bis heute unser Erfolg fest verankert ist.


Werkzeugstähle für das Presshärten von Strukturbauteilen:

Die Erfolgsgeschichte des Presshärtens von Strukturbauteilen begann im Jahre 1977. In einem schwedischen Patent wurde damals ein Verfahren beschrieben, bei dem ein härtbares Stahlblech im heißen, austenitischen Zustand in ein Umformwerkzeug eingelegt, umgeformt und gleichzeitig abgeschreckt wird. Durch die schnelle Abschreckung des Stahlbleches wird eine hohe Zugfestigkeit erzielt, welche je nach Blechgüte zwischen 1000 und 2000 N/mm² betragen kann. Zum Durchbruch gelangte dieses Verfahren mit der Jahrtausendwende. Im Jahr 2015 wurden weltweit mehr als 300 Mio. Karosseriebauteile mittels Presshärten produziert, wobei der Bedarf an pressgehärteten Strukturbauteilen weiterhin steigend ist. 

Im Gegensatz zur klassischen Kaltumformung erfolgt beim Presshärten eine deutliche Erwärmung des Umformwerkzeuges. Die eingebrachte Wärme muss schnell abgeführt werden, da sie u.a. das Verschleißverhalten der verwendeten Werkzeugstähle verschlechtert. Daher werden viele Presshärtewerkzeuge aus klassischen Warmarbeitsstählen, wie z.B. 1.2367 (X38CrMoV5-3) oder 1.2344 (X40CrMoV5-1), gefertigt, da man die Erfahrungen aus dem Gesenkschmieden, Druckgießen und Strangpressen auf die Warmumformung übertragen hat. Für eine Verbesserung der Standzeit derartiger Werkzeuge werden jedoch neue Werkstoffkonzepte benötigt. Durch die enge Kooperation mit seinen Kunden und diversen Forschungsprojekten mit Instituten und Universitäten hat die Dörrenberg Edelstahl GmbH Sonderwerkstoffe entwickelt, die ein verbessertes Eigenschaftsprofil als die herkömmlichen Warmarbeitsstähle besitzen. Der Sonderwerkstoff WP7V ist ein bei vielen Kunden wohl bekannter Werkstoff, der durch sein hervorragnedes Verhältnis aus Härte und Zähigkeit sowohl einen sehr guten Verschleißwiderstand als auch einen guten Widerstand gegen Rissbildung und -wachstum besitzt. Der Kunde profitiert daher von einer verbesserten Standzeit, geringerem Wartungsaufwand und verbesserten Prozesssicherheit. Der Sonderwerkstoff CP2M® ist eine Neuentwicklung und weist neben einem erhöhten Verschleißwiderstand auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Durch diese Kombination aus hohem Verschleißwiderstand und hoher Wärmeleitfähigkeit kann der Kunde sowohl eine höhere Standzeit seiner Werkzeuge als auch eine beschleunigte Abkühlung im Werkzeug erzielen, was in Summe in einer verbesserten Produktivität resultiert. Nähere Informationen zu den einzelnen Stählen finden Sie auf den Datenblättern der Stähle 1.2367, 1.2344, WP7V und CP2M®.

Fachvorträge:

· 71. HärtereiKongress, HK 2015, 28.-30. Oktober 2015, Köln (DE):"Optimierte      Eigenschaften von Werkzeugstahl für Presshärtewerkzeuge"

· 3rd ICSCM, 02.-03. November 2015, Bochum (DE):"Tool steels for hot stamping of high strength automotive body parts"

· 10th International Tooling Conference, Tool 2016, 04.-07. Oktober 2016, Bratislava (SK): "Thermal Conductivity of Quenchable Martensitic Steels"

· Metal Forming Technology Day, MEFTECH 2017, 12. Mai 2017, Bursa (TR): "New Developments in Tool Steels for Hot and Cold Stamping of Sheet Metals"

· 11th China Automotive Lightweight Technology Symposium, ALTS 2017, 4.-6. September 2017, Changsha (CN): "Super Long Life Automobile Hot Stamping Tool Steel and its Application Case Analysis"

· NAFTA - Training Center for Hor Stamping Technology - 6th PHS Suppliers Forum, 28.-29. September 2017, Caryville (TN, USA): "Tool Steel Solutions for Hot Stamping Dies"

· 12. Erlanger Workshop Warmblechumformung, 23. November 2017, Fürth (DE): "Herausforderungen bei Werkzeugstählen für die Warmumformung von Strukturbauteilen"


SpezialStahl für extruderSchnecken

Extruder sind in der Kunststoffindustrie für die Produktion von thermoplastischen Kunststoffen nicht mehr wegzu-
denken. Beim Extrusionsverfahren wird ein Granulat aus Kunststoffen oder anderen härtbaren Materialien in einem
Extruder, auch Schneckenpresse genannt, homogenisiert und durch eine formgebende Düse gepresst. Das Kern-
stück des Extruders ist die Schnecke, die höchsten Beanspruchungen durch Abrasion, Adhäsion und Korrosion
widerstehen muss. Der Verschleißwiderstand der Schnecke wird entscheidend durch den Legierungsaufbau, Ge-
fügezustand, Warmhärte und Gleiteigenschaften des verwendeten Stahls beeinflusst. Für bestimmte Stoffe werden
zusätzlich spezielle Verschleißschutz- oder Panzerschichten benötigt.

Ein führender Spezialist auf genau diesem Gebiet ist Dörrenberg: Das Unternehmen produziert hochwertigen Stab-
stahl für die Herstellung von Extruderschnecken und beliefert Spitzenunternehmen der Schneckenfertigung im In-
und Ausland mit qualitativ hochwertigen Produkten, die den höchsten Anforderungen gerecht werden. Dazu zählen
neben Nitrierstählen (1.8519, 1.8550) auch Werkzeugstähle (1.2379, 1.2343, 1.3343), Rostfreie Stähle (1.4112,
1.4122) und Sonderwerkstoffe des Typs RN15X®, sowie CPR und PM-Werkstoffe.

Dörrenberg zeichnet sich dabei durch eine umfangreiche Lagerbevorratung und entsprechende Materialverfügbar-
keit auch von Sonderwerkstoffen aus, die weltweite Just-in-Time-Lieferungen des konfektionierten Materials er-
möglichen. Die Kombination von technischem Know-how mit einem Lagerspektrum, das gezielt auf den Bedarf des
Kunden ausgerichtet ist, haben Dörrenberg Edelstahl in den vergangenen Jahren zu einem führenden Partner der
Extruderindustrie werden lassen.


DRUCKGEREGELTE ARGONSPÜLUNG

Mit der druckgeregelten Nutzung von Argon setzt Dörrenberg Edelstahl ein effektives Verfahren ein, um unvorherge-
sehene Reaktionen beim Einsatz von Argon als Spülgas bei der Stahlschmelze zu vermeiden. Argon ist als Inertgas
ein wichtiges Element bei der Stahlherstellung: Bei der Stahlerzeugung wird es zur Durchmischung der Schmelze
zwecks Homogenisierung von Temperatur und Zusammensetzung eingesetzt.

Dörrenberg Edelstahl setzt das Edelgas unter anderem bei der DETEM-Vakuumbehandlung ein, einem eigens
entwickelten Verfahren zur Vakuum-Entgasung kleiner Chargen. Hier sorgt Argon für eine optimale Entgasung
der Schmelze durch ständiges Spülen. Für reinheitsgradempfindliche Werkstoffe erfolgt ein Spülvorgang, die so
genannte Reinheitsgradspülung. Diese bewirkt, dass nichtmetallische Teilchen in der Schlacke abgeschieden wer-
den. Den Transport der Teilchen zur Schlacke hin übernimmt das Argon, das durch einen Spülstein im Boden der
Schmelzpfanne eingeleitet wird.

Beim Spülvorgang ist zum einen die Spüldauer entscheidend - wobei eine längere Dauer nicht automatisch besser
ist. Mindestens genauso wichtig ist das so genannte Anspülverhalten. Die Oberfläche des Spülsteins, durch den
das Argon in die Schmelze eingeleitet wird, wird zu Beginn des Prozesses nur langsam freigespült. Das Problem
dabei: Die Dosierung der erforderlichen Argonmenge. Wird das Argon manuell eingeleitet, ist die Spülwirkung erst
an der Schlackenoberfläche erkennbar, dann aber oft schlagartig und in zu großer Menge. Dabei wird eine große
Schlackenmenge nach unten gerissen, was zunächst zu einer Anreicherung von unerwünschten Partikeln statt einer
Abscheidung führt.

Diesem Problem begegnet Dörrenberg mit einer druckgeregelten Argonspülung, der effektivsten derzeit auf dem
Markt verfügbaren Technik. Sie vermeidet das Einspülen von Schlackenteilen. Bei diesem Verfahren wird die op-
timale Durchflussmenge des Gases in Versuchen mit unkritischen Werkstoffen ermittelt, entsprechend eingestellt
und mit einer Siematic-Regelung konstant gehalten. Diese erhöht im erforderlichen Fall nicht die Menge, sondern
den Druck des Gases. Die entscheidenden Vorteile der Anlage sind die Informationen über Zeiten und Mengen, die
während der gesamten Vakuumbehandlung gegeben werden.

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