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Oberflächen für Werkzeuge

Härten

Bei Spritzguss und Umformprozessen wirken enorme Kräfte auf die Oberflächen von Werkzeugen. Dadurch ist es unerlässlich, die Werkzeugformen vor ihrem Einsatz zu härten. Hierfür gibt es verschiedene Methoden, welche je nach Anwendungsfall und Bauteilgröße zum Einsatz kommen. Häufig reicht es aus, die Randschicht einer Oberfläche zu härten, was zum Beispiel mittels Induktion oder Laser geschehen kann.

Das Verfahren
Das Härten von Stahl ist eine Erhöhung seiner mechanischen Widerstandsfähigkeit durch gezielte Änderung und Umwandlung seines Gefüges.Die Oberflächen werden über die sogenannte Austenitisierungstemperatur erhitzt und anschließend wieder rasch abgekühlt. Die Abkühlung erfolgt durch flüssige Medien wie Öl oder Wasser, aber auch eine Selbstabschreckung wie beim Laserhärten ist möglich. Aufgrund der schnellen Abkühlung kommt es zum Aufbau von Spannungen innerhalb des Kristallgitters was die hohe Härte hervorruft. Eine Härtesteigerung ist jedoch auch durch andere Mechanismen möglich zum Beispiel durch verfeinern der Gefügestruktur. Dieser Fall tritt u.a. beim Laserpolieren ein. Hier hat man eine schnelle Aufheizung der Randzone und eine ebenso schnelle Abkühlung durch Selbstabschreckung, wodurch ein sehr feinkörniges Gefüge entsteht.