Warum richten? Hier finden Sie Antworten!

Hammer und Flamme

Ein klassisches Richtverfahren. Diese Form des Richtens ist sehr aufwändig und benötigt viel Erfahrung.

Rundbiegemaschinen

Einige Blechbearbeiter benutzen Rundbiegemaschinen um grobe Ebenheitsfehler zu beseitigen. Diese Notlösung bringt zwar sichtbare Verbesserungen, Eigenspannungen im Material werden aber kaum verringert.

Richtpressen

Ähnlich aufwändig wie der Einsatz von Rundbiegemaschinen. Oftmals benutzt bei Blechteilen mit Dicken über 60 mm. Auch mit diesem Verfahren ist eine Bearbeitungszeit pro Teil von bis zu 20 Minuten keine Seltenheit.

Walzenrichtmaschinen

Beim Walzenrichten durchläuft ein Blech mehrere aufeinanderfolgende Wechselbiegungen. Vom Einlauf bis zum Auslauf der Walzenrichtmaschine sind die Richtwalzen versetzt angeordnet. Dadurch taucht eine Walze immer zwischen den beiden gegenüberliegenden Richtwalzen ein. An den ersten Richtwalzen sind die Wechselbiegungen stark und werden zum Auslauf hin immer schwächer. Der Verlauf der Biegungen ähnelt so einer abklingenden Sinuskurve. Durch die elastisch-plastischen Wechselbiegungen und die stetige Verringerung der Umformung entsteht ein ebenes und vor allem spannungsfreies Blechteil.

Walzenrichtmaschinen richten Bleche schnell und einfach. Der Einsatzbereich liegt hauptsächlich bei Laser- und Brennteilen von 0,5 bis 60 mm. Mechanische Walzenrichtmaschinen kommen bei Teilen mit geringerem Richtanspruch schnell zum gewünschten Ergebnis. Bei höheren Anforderungen müssen die Blechteile oft mehrfach gerichtet werden.

Servo-hydraulische Präzisionsrichtmaschinen

Servo-hydraulische Präzisionsrichtmaschinen sind für höhere Richtansprüche ausgelegt. Beispielsweise der FlatMaster® von ARKU. Die Richtwalzen sind bestens abgestützt und haben einen kleinen Abstand zueinander. Die integrierte Richtspaltregelung hält den Richtspalt während des gesamten Richtvorgangs auch bei wechselnden Teilequerschnitten konstant. Selbst schwierige Brennteile können so innerhalb weniger Minuten eben und nahezu spannungsfrei sein.

Das Walzenrichten ist im Vergleich zu anderen Methoden ein einfaches und schnelles Verfahren, um ebene Teile, Bleche oder Bänder zu erhalten. Mit dem Walzenrichten kann jedermann schnell und einfach den Prozess des Richtens erlernen.

Hohe Zeitersparnis mit einer Walzenrichtmaschine

Warum Walzenrichtmaschinen besonders wirtschaftlich sind, zeigt das folgende Fallbeispiel:

Einsparpotenzial durch den Einsatz einer Walzenrichtmaschine: ca. 500.000 EUR pro Jahr.

Bemerkung: Dies ist ein vereinfachter Auszug aus dem ARKU Tool für die Wirtschaftlichkeitsberechnung von Präzisionsrichtmaschinen für Teile. Individuelle Berechnungen werden gerne auf Anfrage erstellt.

Das zu richtende Material wird in der Maschine mechanischen Wechselbiegungen unterzogen. Die Stärke der Wechselbiegungen wird zum Austritt der Maschine reduziert. Mit steigender Anzahl der Richtwalzen erhöht sich die Anzahl der Wechselbiegungen. Generell gilt: Je mehr Wechselbiegungen, desto besser das Richtergebnis. Um überhaupt einen Effekt zu erzeugen, sind dabei mindestens fünf Walzen erforderlich. Damit erreicht man jedoch nur eine grobe Planheit. Für dünneres Material braucht man tendenziell mehr Richtwalzen als für dickeres Material. Erfahrungen zeigen, dass bei Teilerichtmaschinen mindestens 11 bis 13 Walzen nötig sind, um gute Toleranzen zu erreichen.

Durch das Schneiden mittels thermischer Trennverfahren – wie Lasern oder Autogen- und Plasmaschneiden – wird am Schneidstrahl sehr viel Wärme in das Material eingebracht. Dadurch entsteht ein enormes Temperaturgefälle im Werkstoff und somit Spannungen und Aushärtungen an den Rändern. Die Folge: Die Teile/Bleche weisen nach dem Schneiden Verzug auf.

Beim Stanzen wird das Teil durch den Stanzvorgang verformt und es werden vorhandene innere Spannungen im Material freigesetzt.

Die Auslegung der Maschine ist abhängig von den Werkstoffen, die zu richten sind. Zu den ausschlaggebenden Parametern einer Richtmaschine gehören der Durchmesser, die Teilung und die Anzahl der Richtwalzen. Als Faustformel lässt sich sagen: Je kleiner die Teilung und der Richtwalzendurchmesser, desto besser ist das Ergebnis. Ganz entscheidend ist dabei die ausreichende Abstützung der Richtwalzen gegen Durchbiegung. Um in der täglichen Produktion zu bestehen, sollte die Richtmaschine zudem mit einem Richtwalzenschnellwechsel ausgestattet sein. Dadurch werden ein einfacher Wechsel der Richtwalzen und die gründliche Reinigung des Richtaggregates ermöglicht. Befinden sich Schmutz oder Materialrückstände in der Maschine, kann das nicht nur die Richtergebnisse verschlechtern, sondern auch die Richtmaschine beschädigen.

Richtbar sind in der Regel alle Metalle mit einer Bruchdehnung von mindestens fünf Prozent und einer ausgeprägten Streckgrenze. Sind diese Werte nicht bekannt, kann die Richteignung durch Richtversuche ermittelt werden. Als Faustregel gilt: Was biegbar ist, ist auch richtbar.

Ja und nein. Besitzt das Material nach dem Härteprozess eine Bruchdehnung, so kann man davon ausgehen, dass es in gewissem Maße richtbar ist. Es sind allerdings hohe Kräfte in Verbindung mit kleinen Walzendurchmessern notwendig, um solche Werkstücke zu verformen. Hat das Material aber keine Bruchdehnung, besteht die Gefahr der Rissbildung oder sogar eines Bruchs. Ob man Richten kann und mit welchem Ergebnis zu rechnen ist, können nur Richtversuche zeigen.

Die Praxis zeigt, dass sich bei Eisenmetallen im Normalfall keine Änderungen der mechanischen Eigenschaften wie Streckgrenze oder Abmaße ergeben. Anders bei Edelstählen, die nach mehrmaligem Richten die Tendenz zeigen sich zu verhärten. Bei NE-Metallen ist dies nicht unbedingt der Fall. Gerade bei weichen Metallen wie Aluminium und Magnesium besteht aber die Gefahr des Materialabriebes oder der Reduzierung der Streckgrenze.

Unterschiedliche Ursachen führen zu Spannungen und Unebenheiten im Blech, z. B.:

• Restspannungen im Material aus dem Walzprozess
• Mechanische oder thermische Trennverfahren
• Wärmeeinwirkung

Diese Spannungen und Unebenheiten wirken sich negativ auf anschließende Verarbeitungsprozesse aus.

Abkanten/Biegen

Beim Abkanten/Biegen entstehen Winkligkeitsfehler, die den Aufwand für Nacharbeiten und den Ausschuss erhöhen.

Schweißen

Die Schweißvorbereitung bei ungerichtetem Material ist generell sehr aufwändig. Bei Einsatz von Schweißrobotern sinkt die Prozesssicherheit, die Schweißdauer steigt. Dies führt zu höheren Prozesskosten und erhöhter Wärmeeinwirkung. Durch die Wärmeeinwirkung werden Spannungen im Material freigesetzt - es verformt sich. Dies führt zu Nachrichtarbeiten und höheren Durchlaufzeiten in der Produktion.

Die am häufigsten vorkommenden Ebenheitsfehler beim Coil sind Coilkrümmung und Querwölbung. Coildefekte werden meist durch den Walzprozess bei der Herstellung oder bei den anschließenden Trennverfahren verursacht.

Coilkrümmungen entstehen bei der plastischen Verformung beim Wickelprozess. Querwölbungen bei der ungleichmäßigen Abkühlung des Walzgutes über die Breite des Coils (Restspannungen) oder beim Längsteilen.

Pressen und Stanzen

Unebenheiten und Eigenspannungen im Coil erschweren einen gezielten Umformprozess. Dadurch kann einerseits das Werkzeug beschädigt werden, andererseits leidet die Qualität des Endprodukts. Durch Unebenheiten im Ausgangsmaterial kann es zu Stillstand der Gesamtanlage kommen. Die Verfügbarkeit der Anlage reduziert sich.

Zuschneiden

Spannungen im Ausgangsmaterial können durch Trennprozesse gelöst werden. Es treten dann optisch wahrnehmbare Verformungen des Materials auf. Unebenheiten in Coils verhindern passgenaue Zuschnitte. Die Ebenheit von Zuschnitten ist ein entscheidendes Qualitätskriterium, da diese in der Regel in Folgeprozessen weiterverarbeitet werden.

Profilieren

Beim Profilieren wird ein Blechband per Rollumformung in mehreren aufeinanderfolgenden Prozessen umgeformt. Spannungen und Unebenheiten im Ausgangsmaterial verhindern eine gezielte und passgenaue Umformung des Blechbands. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten wird die Prozesssicherheit von Profilierlinien durch Unebenheiten im Coil stark beeinträchtigt.

Im Prinzip nichts, denn moderne Richtmaschinen arbeiten mit Blockzustellung. Die Richtwalzen sind im oberen und unteren Walzenstuhl zusammengefasst und müssen nicht mehr mühsam einzeln zugestellt werden. Der Bediener muss nur noch Werte für den Einlauf und den Auslauf der Maschine einstellen. Eine Ausnahme bilden Hochleistungsrichtmaschinen, bei denen noch die Durchbiegung der Richtwalzen eingestellt werden kann.

Der wichtigste Parameter für die Einstellung ist die Blechdicke des Richtgutes. Richtet man beispielsweise eine Stahlplatte von 30 mm Dicke, so muss der Einlaufwert kleiner als 30 mm sein und der Auslaufwert ungefähr der Blechdicke entsprechen. Dies ist allerdings nur eine Faustregel. Als Hilfestellung für den Anwender sind moderne Maschinen mit Vorschlagswesen und Wertespeicher ausgestattet, welche dem Bediener spezifische Einstellwerte empfiehlt und die Möglichkeit gibt neue Werte hinzuzufügen.