Walzrichten

Das Fertigungsverfahren Walzrichten zählt nach DIN 8586 zu den Umformverfahren (Hauptgruppe 2). Das Walzenrichten gehört zum Biegeumformen, genauer gesagt zum Biegeumformen mit drehender Werkzeugbewegung bzw. zum Walzbiegen. Maschinen zum Richten nennt man Walzenrichtmaschinen oder einfach Richtmaschinen. Weitere Unterteilungen sind abhängig von den Eigenschaften der Richtmaschinen.

Andere Richtverfahren sind z. B. das Richten mit Pressen (Richtpressen) oder das Richten von Hand (mit Hammer und Flamme), um die häufigsten Alternativen zu nennen. Walzenrichtmaschinen werden vor allem zum Richten von Coils, Blechtafeln oder Blechteilen eingesetzt. Die Vorteile des Richtens mit Walzenrichtmaschinen sind dabei vor allem:

• hohe Ebenheit des Blechs
• Spannungsreduktion im Blech
• schnelles Richtverfahren
• weitgehend automatisiertes Richtverfahren

Richtverfahren

Das Richten mit Walzenrichtmaschinen ist ein Biegeprozess. Das Richtgut wird dabei immer kleiner werdenden Wechselbiegungen ausgesetzt. Es durchläuft mehrere Wechselbiegungen, die durch versetzt angeordnete Richtwalzen entstehen. Am Maschineneinlauf muss eine Krümmung vorherrschen, welche größer ist als die größte Krümmung im unplanen Blech. Krümmungen und Durchbiegungen müssen sich in Richtung Auslauf so stark verringern, dass das Richtgut am Auslauf der Maschine in den planen Zustand zurückfedert. Abschnitte, welche im Blechteil unter Spannung stehen, werden über die Streckgrenze hinaus gedehnt, damit eine einheitliche Faserlänge entsteht. Am Einlauf bzw. bei den ersten Richtwalzen herrschen starke Wechselbiegungen. Diese werden in Richtung Auslauf immer schwächer. Den Verlauf der Biegungen kann man sich bildlich wie eine abklingende Sinuskurve vorstellen. Das Richtgut ist am Ende plan und nahezu spannungsfrei bedingt durch die Wechselbiegungen und die stetige Verringerung der Umformung. Da es sich beim Walzenrichten um einen kontinuierlichen Prozess im Durchlaufprozess handelt, ist dieser sehr schnell und auch für Endlosbänder (Coils) geeignet.

Bauformen von Walzenrichtmaschinen

Etabliert haben sich Bauformen von Richtmaschinen, bei denen eine Walzenreihe fest und eine weitere Walzenreihe beweglich angeordnet ist. Qualitätskriterien für präzise Walzenrichtmaschinen (auch: Präzisionsrichtmaschinen) sind:

• Anordnung der beweglichen Walzenreihe im Block
• Anzahl der Richtwalzen
• gute Abstützung der Richtwalzen (Verhindern des Durchbiegens der Richtwalzen)
• kleine Richtwalzen (im Verhältnis zur Blechdicke)
• kleine Richtwalzenabstände

Immer wichtiger wird die Steuerung von modernen Walzenrichtmaschinen.

Richten von Teilen und Blechtafeln

Beim Stanzen, Lasern, Autogen- und Plasmaschneiden von Blechen werden Spannungen frei. Die Blechtafeln oder die getrennten Blechteile können Unebenheiten aufweisen. Bei thermischen Trennen sorgt der Schneidstrahl zusätzlich für eine starke Erwärmung des Materials. Dadurch entsteht ein starkes Temperaturgefälle im Werkstoff, was zusätzlich zu Spannungen im Blech führen kann. Ein anschließender (Teile-)Richtvorgang macht die Blechteile wieder eben.

Richten von Coils und Bändern

Richten von Bändern bzw. Coils ist aufgrund der im Coil vorhandenen Spannungen und Unebenheiten sinnvoll. Coilkrümmung und Querwölbung stellen die häufigsten Ebenheitsfehler von Coils dar. Walzenrichtmaschinen mit 7 bis 13 Richtwalzen reichen aus, um Coilkrümmungen ausreichend zu richten. Für weitere Ebenheitsfehler sind bis zu 21 Richtwalzen oder zusätzliche Verstellachsen an der Richtmaschine notwendig.

Das Richten von Coils geschieht meist in Vorbereitung eines nachfolgenden Verarbeitung (Stanzen, Umformen etc.). Dabei ist es die Hauptaufgabe der Richtmaschine (u. a. auch durch Spanungsreduktion im Blech) einen prozesssicheren Folgeprozess zu gewährleisten.

Anwendung

Das Richten mit Walzenrichtmaschinen kommt in der Regel zum Einsatz, wenn hohe Stückzahlen gerichtet werden müssen. Im Vergleich zu anderen Richtverfahren ist das Verfahren sehr präzise und prozesssicher. (z. B. das Richten mit Pressen). Einsatzgebiete sind in der gesamten industriellen Blechverarbeitung zu finden (u. a. Automobilindustrie, Luftfahrt, Maschinenbau, Elektroindustrie, Schiffsbau usw.).

Literatur

• Horst Bräutigam, Sascha Becker: Richten mit Walzenrichtmaschinen. Vogel, 2009 ISBN 978-3-8343-3143-4
• Eckart Doege, Bernd-Arno Behrens: Handbuch Umformtechnik: Grundlagen, Technologien, Maschinen. VDI, 2016, ISBN 978-3-662-43890-9

Weblinks

• Vorlesung Fertigungstechnik, TU Dresden