Wärmebehandlung
Schlüsseltechnologie für widerstandsfähige Werkstoffe
Die Wärmebehandlung ist ein entscheidender Prozess, der thermische und thermochemische Verfahren umfasst und in vielen Bereichen unseres Alltags eine zentrale Rolle spielt. Ob in der Mobilität, Umwelttechnologie, Gesundheitswesen, Sicherheit oder Kommunikation – wärmebehandelte Werkstoffe sind überall präsent. Beispiele hierfür sind Radsätze und Karosseriebauteile in Autos und Motorrädern, Aluminiumrahmen von Fenstern, Werkzeuge sowie Komponenten von Windkraftanlagen.
Durch die Wärmebehandlung werden die Bauteile hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit und Verschleißfestigkeit optimiert. Dabei kann sowohl die gesamte Mikrostruktur des Werkstoffs als auch die Oberflächenstruktur gezielt beeinflusst werden.
In modernen Wärmebehandlungsbetrieben kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, die in drei Hauptgruppen unterteilt sind:
Glühen
Härten (einschließlich durchgreifendes Härten und Oberflächenhärtung)
Vergüten, Bainitisieren und Perlitisieren
Die Wertschöpfungsanteil der Wärmebehandlung in der metallverarbeitenden Industrie liegt bei ca. 20 Prozent, was in Deutschland rund zehn Milliarden Euro entspricht. (Quelle: AWT)
Die Branche besteht überwiegend aus kleinen und mittelständischen Unternehmen mit 30 bis 65 Mitarbeitern. Hierbei handelt es sich in der Regel um Lohnhärtereien oder Betriebshärtereien.
Wärmebehandlung in modernen Härtereien
Optimierung metallischer Werkstoffe
Härtereien sind hochspezialisierte Betriebe, die sich auf die Wärmebehandlung von metallischen Werkstoffen, insbesondere Stählen, fokussieren. Bei den Betrieben handelt es ich meist entweder um Lohnhärtereien, die als externe Dienstleistungsunternehmen Wärmebehandlungen für Fertigungsbetriebe übernehmen oder als Betriebshärterei innerhalb eines größeres Produktionsbetriebes, die nötige Behandlung der Werkstücke übernehmen.
Das Hauptziel beider Arten von Härtereien ist die gezielte Optimierung der mechanischen Eigenschaften von Metallteilen wie z.B. Härte, Zugfestigkeit, Zähigkeit, Magnetismus und Korrosionsbeständigkeit durch die verschiedenen Wärmebehandlungsverfahren. Wichtige Einflussfaktoren sind dabei die Erwärmungs- und Haltezeiten, die Temperatur, die Atmosphäre sowie die Abkühlung. Eine gleichmäßige Erwärmungszeit minimiert Verzug, während die Haltezeit in einem bestimmten Temperaturbereich gewünschte Gefüge-Änderungen ermöglicht.
Geeignete Atmosphären verhindern Verfärbungen und Verzunderungen, indem sie Sauerstoff durch neutrale Gase ersetzen oder ein Vakuum erzeugen. Durch gezielte Abkühlung wird die Gefügestruktur verändert, um Martensit zu erzeugen. Es wird zwischen Verfahren unterschieden, die eine umfassende Gefügeumwandlung bewirken (z.B. Glühen, Härten) und solchen, die nur die Oberfläche betreffen (z.B. Diffusions- und Beschichtungsverfahren).
Um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen, sind Fachwissen und Erfahrung unerlässlich. Lohnhärtereien und Betriebshärtereien fungieren als Spezialisten in der Wärmebehandlung.
Sie sind ein essentielles Glied in der Fertigungskette, das vom Rohling bis zum Endprodukt reicht.
Pulverbeschichtung
Modernes Verfahren zur Oberflächenveredelung
Die Pulverbeschichtung bzw. Galvanisierung sind innovative Verfahren zur Oberflächenveredelung von Metallteilen. Dabei wird ein feines Pulver aus Kunststoffen oder anderen Materialien elektrostatisch auf die Werkstückoberfläche aufgetragen. Nach dem Auftragen wird das Werkstück in einen Ofen eingebracht, wo das Pulver bei hohen Temperaturen (160 bis 200 Grad Celsius) schmilzt und eine homogene, widerstandsfähige Schicht bildet.
Die Pulverbeschichtung bietet zahlreiche Vorteile, darunter hohe Beständigkeit gegen Kratzer, Chemikalien und UV-Strahlung. Zudem ist sie umweltfreundlicher als herkömmliche Lackierverfahren, da sie keine flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) freisetzt. Aufgrund dieser Eigenschaften findet die Pulverbeschichtung breite Anwendung in der Automobilindustrie, im Maschinenbau und in der Möbelindustrie.
AMS: Softwarepartner für die Branche
Das Auftragsmanagementsystem AMS wurde von der TTC Informatik GmbH in Zusammenarbeit mit Experten aus Lohnhärtereien entwickelt. Es bietet eine maßgeschneiderte Lösung für Wärmebehandlungsbetriebe, aber auch für verwandte Bereiche wie die Pulverbeschichtung.
Die spezielle ERP-Software verbindet den üblicherweise eigenständig arbeitenden administrativ-logistischen Bereich auf einmalige Weise mit der Anlagen- und Steuerungstechnik.
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