Das Glühen von Drehteilen ist eines unserer Veredelungsverfahren, das wir von Flühs Drehtechnik anbieten. Das Glühen von Drehteilen ergänzt unser umfangreiches Angebot an Bearbeitungsverfahren, zu denen auch das Galvanisieren, Glanzdrehen und Polieren gehören. Wir arbeiten dabei unter höchsten Standards für Qualitätsmanagement, angelehnt an die DIN ISO 9001, die VDA 6.1 und die ISO TS 16949.
Für detaillierte Informationen zu unseren Leistungen im Bereich Drehteile glühen können Sie uns unter der Email info@fluehs.de oder unter unserer Telefonnummer +49 2351 975-0 kontaktieren.
Beim Glühen handelt es sich um ein Verfahren der Wärmebehandlung, bei dem metallische Werkstücke gezielt erwärmt, durchwärmt und kontrolliert abgekühlt werden. Ziel ist es, die fertigungstechnischen Eigenschaften des Metalls zu verbessern, insbesondere in Hinblick auf Spanbarkeit, Umformbarkeit und mechanische Belastbarkeit.
Das Glühen erfolgt in mehreren definierten Schritten: Zunächst wird das Material vorbereitet, anschließend erfolgt das Erwärmen auf eine spezifische Temperatur. Während der Haltezeit findet die Rekristallisation statt, bevor das Bauteil schließlich kontrolliert abgekühlt wird.
Durch das Glühen verbessern sich gezielt die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs. Dazu zählen insbesondere eine gesteigerte Duktilität, verbesserte Bearbeitbarkeit sowie eine homogenere Gefügestruktur. Je nach Werkstoff, Einsatzzweck und gewünschtem Ergebnis kommen unterschiedliche Glühverfahren zum Einsatz, etwa Weichglühen, Spannungsarmglühen oder Rekristallisationsglühen.
Mit dem Glühen optimiert Flühs nicht nur die Werkstoffeigenschaften, sondern schafft auch die Grundlage für stabile, belastbare und wirtschaftlich effizient zu bearbeitende Bauteile.
Im Folgenden beschreiben wir die erforderlichen Bearbeitungsschritte für das Drehteile glühen und erläutern, was das Glühen bezweckt, welche Arten es gibt und welche Vorteile das Glühen von Drehteilen mit sich bringt.
Das Glühen von Drehteilen bei Flühs ist in 4 Schritte eingeteilt, die in folgender Liste dargestellt sind.
Materialvorbereitung
Zuerst ist das Drehteil durch Bürsten und den Einsatz von alkalischen Reinigern von Fett und Schmutz zu befreien. So entsteht eine saubere, ebene Oberfläche, die eine gleichmäßige Wärmeaufnahme während des Glühprozesses sicherstellt.
Erwärmen
Im nächsten Schritt wird das Drehteil auf eine definierte Temperatur erhitzt. Diese liegt über der Rekristallisationstemperatur des jeweiligen Werkstoffs, jedoch stets unterhalb seines Schmelzpunktes. Entscheidend ist ein gleichmäßiger Temperaturanstieg im gesamten Werkstück, um innere Spannungen, Verformungen oder Risse zu vermeiden. Das Material wird bis über die Rekristallisationstemperatur erhitzt, die Temperatur bleibt jedoch unterhalb des Schmelzpunktes des jeweiligen Metalls.
Haltestufe (Rekristallisationsstufe)
Nach dem Erreichen der Zieltemperatur wird diese über einen bestimmten Zeitraum konstant gehalten. In dieser Phase ändert sich die innere Gefügestruktur des Metalls. Die Dauer hängt von Werkstoff, Bauteilgröße und gewünschtem Glüheffekt ab. Sie beträgt in der Regel mindestens 30 Minuten, kann aber je nach Anforderungen auch mehrere Stunden betragen.
Abkühlung
Die Abkühlung erfolgt wahlweise im Ofen, an der Luft oder durch kontrollierte Verfahren. Die gewählte Methode richtet sich nach dem Glühverfahren und dem Werkstoff. Dabei sind spezifische Abkühlgeschwindigkeiten einzuhalten, um unerwünschte Materialveränderungen zu vermeiden.
Das Glühen von Drehteilen führt u.a. zur Verbesserung verschiedener mechanischer Eigenschaften, die im folgenden Abschnitt beschrieben werden.
Drehteile werden geglüht, um gezielt die Materialeigenschaften des Metalls zu verändern. Durch das Glühen wird das Material weicher und flexibler, wodurch die Biegsamkeit steigt und die Härte reduziert wird. Dies verringert die Bruchanfälligkeit und verbessert die Verarbeitbarkeit der Werkstücke.
Das Drehteile glühen erreicht für verschiedene Metalle optimierte Eigenschaften. Stahl profitiert beispielsweise vom Spannungsabbau und der besseren Bearbeitbarkeit. Aluminium wird durch Glühen weicher und formbarer. Kupfer und Messing verbessern durch Glühen ihre Duktilität, wodurch sie sich leichter bearbeiten lassen. Gleichzeitig wird die Kaltverfestigung reduziert, was insbesondere bei mehrfachen Umformvorgängen von Vorteil ist.
Das Glühen von Drehteilen ist ggf. für die anfallende Nachbearbeitung des Metalls von Vorteil. Durch das Glühen wird das Metall weicher, wodurch der Werkzeugverschleiß verringert wird. Bei der CNC-Bearbeitung komplexer Geometrien entstehen häufig innere Spannungen im Material. Diese Spannungen werden durch das Glühen wirksam abgebaut, wodurch nicht nur das Risiko von Verformungen oder Rissen reduziert, sondern auch die Gefahr von Spannungsrisskorrosion verringert wird. Letztere entsteht durch das Zusammenspiel von Zugspannungen im Werkstück und korrosiven Umgebungsbedingungen und kann zu unerwartetem Versagen führen, insbesondere bei hochfesten Werkstoffen.
Bei der CNC-Bearbeitung von komplexen Drehteilen treten oft innere Spannungen auf. Diese werden durch das Glühen abgebaut, sodass Rissen und Verformungen vorgebeugt wird.
Geglühte Drehteile lassen sich durch die erhöhte Duktilität gut formen, ohne dass die Gefahr von Brüchen besteht. Somit trägt das Glühen von Drehteilen zu einer erhöhten Lebensdauer der Drehteile bei.
Je nach gewähltem Glühverfahren lassen sich gezielt bestimmte Eigenschaften anpassen, etwa durch Spannungsarm-, Weich- oder Rekristallisationsglühen.
Drehteile werden geglüht, indem ein Metall bis auf Rekristallisationstemperatur erhitzt und dann abgekühlt wird, um seine Duktilität zu verbessern, seine Härte zu reduzieren und innere Spannungen abzubauen.
Das Drehteile glühen verändert die innere metallische Struktur der Drehteile. Die innere Struktur des Metalls besteht aus sogenannten Körnern, bei denen es sich um kristalline Einzelbereiche handelt. Die wichtigsten Faktoren, welche das Endergebnis des Glühens beeinflussen, sind die Heiztemperatur, die Haltezeit und die Abkühlgeschwindigkeit. Diese Parameter variieren je nach Werkstoff und angestrebtem Glüheffekt.
Es gibt verschiedene Arten des Glühens, die im Folgenden beschrieben werden.
Weichglühen/GKZ Glühen (Glühen auf kugeligen Zementit)
Das Weichglühen, oft synonym mit GKZ-Glühen verwendet, wird angewandt, um Umformbarkeit und Spanbarkeit des Metalls der Drehteile zu verbessern. Das GKZ Glühen findet bei Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von > 0,8 % Anwendung.
Rekristallisationsglühen/Erholungsglühen
Das Rekristallisationsglühen dient dem Zweck, die mechanischen Eigenschaften eines kaltumgeformten Werkstücks ganz oder teilweise wiederherzustellen. Dies geschieht im Temperaturbereich zwischen 300° C bis 400° C.
Spannungsarmglühen
Durch gezieltes Erwärmen und langsames Abkühlen werden innere Spannungen reduziert, ohne die mechanischen Eigenschaften des Metalls wesentlich zu verändern. Dies ist besonders wichtig, um Spannungsrisskorrosion und Verzug bei der Weiterbearbeitung zu vermeiden.
Normalisierungsglühen/Normalglühen/Kornfeinung
Normalglühen dient der Beseitigung eines inhomogenen Gefüges, das durch Gießen, Schmieden oder Walzen entstanden ist. Durch das Glühen verfeinert sich die Kornstruktur und so wird die Zähigkeit und Festigkeit des Metalls verbessert.
Diffusionsglühen
Wenn Stähle mit hohen Legierungskonzentrationen erstarren, kommt es ggf. dazu, dass die Legierungselemente sich nicht homogen im Gefüge verteilen. Durch Diffusionsglühen werden diese Konzentrationsunterschiede ausgeglichen.
Grobkornglühen
Beim Grobkornglühen wird gröberes Korn erzeugt, was die Kriechfestigkeit erhöht und die Spanbarkeit von kohlenstoffarmen Stählen verbessert.
Stabilisierungsglühen
Dieses Verfahren schützt hochlegierte, schweißbare Stähle vor interkristalliner Korrosion, indem Karbidausscheidungen kontrolliert beeinflusst werden. Der Temperaturbereich für das Stabilisierungsglühen liegt dementsprechend ca. zwischen 850° C und 1.050° C.
Lösungsglühen
Mit dem Lösungsglühen wird die Korrosionsbeständigkeit austenitischer Stähle optimiert. Dabei ist es das Ziel, die Stahllegierung so lange zu erhitzen, bis sich alle Elemente in Lösung befinden, sodass diese beim anschließenden Ausscheidungsglühen ausgeschieden werden.
Je nach Material des Drehteils kommen unterschiedliche Glühverfahren infrage. So lassen sich viele verschiedene Vorteile beim Glühen von Drehteilen erzielen.
Das Glühen von Drehteilen bietet zahlreiche Vorteile für die spätere Bearbeitung und den Einsatz der Bauteile. Es optimiert mechanische Eigenschaften wie Formbarkeit und Duktilität und reduziert gleichzeitig unerwünschte innere Spannungen, die während vorheriger Fertigungsschritte, etwa durch Kaltumformen oder Schweißen, entstanden sind.
Geglühte Drehteile zeichnen sich durch eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit aus. Die Kornstruktur des Metalls wird durch den Glühprozess verfeinert, wodurch eine gleichmäßigere und glattere Oberfläche entsteht.
Ein wesentlicher Effekt des Glühens ist die Steigerung der Duktilität. Das Material wird dehnbarer und damit weniger anfällig für Spannungsrisskorrosion – ein Phänomen, das auf das Zusammenspiel von Zugspannungen und korrosiver Umgebung zurückzuführen ist. Durch die Reduktion dieses Risikos trägt das Glühen maßgeblich zur Erhöhung der Lebensdauer von Drehteilen bei.
Die Beseitigung innerer Restspannungen im Metall ist ein weiterer Vorteil des Glühens von Drehteilen. Innere Spannungen, die beispielsweise durch Kaltumformen oder Schweißen entstanden sind, werden durch das Glühen abgebaut.
Flühs setzt neben der Möglichkeit des Glühens der gefertigten Drehteile in bestimmten Einsatzgebieten bereits auf thermisch entspanntes Vormaterial bzw. Stangenmaterial. Durch die gezielte Auswahl spannungsarmer Vormaterialien wird eine stabile und verzugsfreie Bearbeitung der Drehteile von Beginn an unterstützt.
Das Glühen von Drehteilen ist eine von mehreren ergänzenden Serviceleistungen bei Flühs. Weitere Verfahren zur Oberflächenveredelung umfassen unter anderem das Polieren, Galvanisieren, Pulverbeschichten und PVD-Beschichten. Alle Prozesse erfolgen unter hohen Qualitätsstandards und sind auf die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung abgestimmt.
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