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Anarbeitung und Bearbeitung von Werkzeugstählen

Wie erfolgt die mechanische Bearbeitung von Werkzeugstählen?
Stahl ist heute der in der industriellen Praxis am meisten verwendete metallische Werkstoff. Je nach seinem für ihn vorgesehenen Einsatzgebiet werden vom Werkzeugstahl später einmal ganz bestimmte Eigenschaften erwartet, die im Herstellungsprozess erzielt werden müssen. Zu diesen Haupteigenschaften des Werkzeugstahls gehören insbesondere seine Zugfestigkeit, seine Arbeitshärte, die für ihn zulässige Arbeitstemperatur, ferner jedoch auch seine Zerspanbarkeit, seine Zähigkeit, seine Verschleißfestigkeit und seine Korrosionsbeständigkeit. Werkzeugstahl eignet sich für verschiedene Formen der mechanischen Bearbeitung. So erfolgt die industrielle Bearbeitung von Werkzeugstahl beispielsweise durch Zuschnitte. Unter anderem auch durch flache Sägezuschnitte von kalten oder warmen Werkzeugstählen. Im Maschinenbau sind runde Sägezuschnitte aus Werkzeugstählen im Gebrauch. Auch sogenannte Kontur-Zuschnitte von Werkzeugstahl sind üblich. Hierbei handelt es sich jedoch um Brennzuschnitte. Weitere spanabhebende Bearbeitungsmöglichkeiten von Werkzeugstählen, die in der modernen Industrie Anwendung finden, sind das CNC-Fräsen im Rahmen der Einzel- und Kleinserienferigung von Werkzeugen und Werkzeugmaschinen, das Flachschleifen von Werkzeugstählen durch den Flach- und den Feinschliff, das An- und Vorarbeiten von Rohteilzuschnitten aus Werkzeugstahl sowie das Schweißen, das Glühen und das Sandstrahlen von Werkzeugstahl. Im Rahmen des Stanz- und Schnittwerkzeugbaues werden Werkzeugstähle auch industriell gebohrt und umgeformt. Ebenso lässt sich Werkzeugstahl drehen, tieflochbohren und schmieden. Auch Verfahren der Kaltumformung, so das Walzen oder Ziehen, werden für die Bearbeitung von Werkzeugstählen eingesetzt. Eine besondere Form der Bearbeitung von Werkzeugstahl ist jedoch die für diesen Werkstoff charakteristische und typische Form der Wärmebehandlung. Die Wärmebehandlung dient jeweils der individuellen Erhöhung der Belastbarkeit der Werkzeuge oder Werkzeugteile aus Werkzeugstahl. Die Wärmebehandlung des Werkzeugstahls erfolgt mit der Absicht einer gezielten Veränderung von Härte, Festigkeit und Zähigkeit sowie von Verschleißwiderstand des jeweiligen Werkzeugstahls. Weitere Techniken der spanlosen Umformung von Werkzeugstählen bestehen unter anderem im Schälen, mit dem Ziel der Blankstahlherstellung.


Ebenso eignet sich Werkzeugstahl für das Schleifen und für das Polieren seiner Oberfläche, was die Struktur der Oberfläche verbessert und andererseits zu einer noch höheren Maßgenauigkeit der Werkstücke aus Werkzeugstahl führt. In der Regel erfolgt die industrielle mechanische Kaltbearbeitung von Werkzeugstahl heute durch moderne CNC-gesteuerte Fräs-, Dreh-, Schleif-, Polier- und Bohrmaschinen, um Produkte des Werkzeug- und Formenbaues, aber auch um rotationssymmetrische Freiformschmiedeteile (Walzen, Wellen, Dorne und Zylinder) final zu bearbeiten. Eine weitere Bearbeitungstechnik für Werkzeugstähle, die sich immer dann empfiehlt, sobald mechanische Zerspanungsvorgänge an ihre Grenzen stoßen, ist die Senkerosion. Neben der Bearbeitung von Werkstoffen mit extrem harten Oberflächen (Titan, hochfeste Keramiken), kommt dieses Bearbeitungsverfahren auch bei Werkzeugstählen zum Einsatz. Dadurch können Werkzeugstähle von unterschiedlichsten Rauigkeiten der Oberflächenstrukturen und mit gratfreien Kanten hergestellt werden. In einem separaten Arbeitsgang können die Oberflächen von Werkzeugstählen schließlich auch poliererodiert werden.