Verschleißschutz-Lösungen für den Werkzeugbau

Im Werkzeugbau bestehen hohe Anforderungen an Präzision und Verschleißfestigkeit. Schweißzusätze müssen homogene, rissfreie und kantenstabile Auftragschichten ergeben, die Stempel, Matrizen, Schneid- und Stanzmesser sowie Umform- und Kalibriereinsätze maßhaltig und funktionssicher halten. Nur so bleiben Werkzeugstandzeit und Werkzeuglebensdauer auch bei hohen Stückzahlen in Stanztechnik und Umformtechnik stabil.

Der größte Werkzeugverschleiß entsteht an den Funktionsflächen: an Schneiden von Schneid- und Stanzmessern, an Formflächen von Stempeln und Matrizen, an Kanten von Kalibriereinsätzen und an Kontaktzonen von Umformeinsätzen. Hinzu kommt Werkzeugoberflächenverschleiß an Stanz- und Biegewerkzeugen sowie an Spritzgusswerkzeugen, wo Reibung und Druck dauerhaft wirken.

Stempel, Matrizen, Schneidwerkzeuge und Schneidmesser werden durch gezielte Hartauftragschichten geschützt. Die Schicht wird genau dort aufgebracht, wo Werkzeugoberflächenverschleiß am stärksten wirkt, und anschließend präzise nachbearbeitet. So bleiben Funktionsflächen und Kanten von Stanz-, Schneid- und Biegewerkzeugen über lange Produktionsläufe maßhaltig.

Im Werkzeugbau werden homogene, rissfreie und kantenstabile Legierungen eingesetzt. Sie sind so ausgelegt, dass Schneidkanten an Stanzmessern und Schneidmessern scharf bleiben, Formflächen an Stempeln und Matrizen maßhaltig sind und Umformeinsätze ihre Geometrie dauerhaft halten. Die Werkstoffwahl richtet sich nach Grundwerkstoff, Werkzeugtyp und Belastung im konkreten Produktionsprozess.

Kritisch sind Rissbildung, falsch ausgeführte Radien und starke Maßabweichungen. An Stanzmessern, Matrizen und Spritzgusswerkzeugen genügt schon eine kleine Abweichung, um die Bauteilqualität in Serie zu beeinträchtigen. Auch ein ungeeigneter Schweißzusatz oder zu hohe Wärmeeinbringung können Werkzeugverschleiß im Anschluss sogar verstärken.

Rissbildung und Maßabweichungen werden durch kontrollierte Schweißparameter vermieden. Vorwärmen, eine abgestimmte Lagenfolge und langsames Abkühlen reduzieren thermische Spannungen, ein passender Schweißzusatz sichert die Kantenstabilität. Gerade bei filigranen Stanzmessern oder Schneidmessern entscheidet die Parameterführung über die Werkzeugstandzeit nach der Reparatur.

Schmiedewerkzeuge werden durch präzises Reparaturschweißen an den verschlissenen Funktionsflächen instandgesetzt. Material wird gezielt aufgetragen, anschließend per Fräsen, Schleifen oder Erodieren auf Sollmaß nachgearbeitet. So lassen sich Stempel, Matrizen, Schneid-, Stanz- und Biegewerkzeuge mehrfach aufarbeiten, statt sie zu ersetzen. Das verlängert die Werkzeuglebensdauer deutlich.

Hartauftrag bringt für Stanzwerkzeuge, Umformwerkzeuge und Spritzgusswerkzeuge längere Standzeiten und konstante Qualität in der Serienfertigung. Werkzeugverschleiß wird auf die gezielt geschützten Zonen verschoben, die Werkzeugoberfläche bleibt länger maßhaltig. So sinken Ausfallzeiten, Nachschleif-Intervalle und Werkzeugkosten pro produziertem Teil.

Die Qualität wird durch Maßkontrolle und Sichtprüfung gesichert, ergänzt um Schablonen und 3D-Scan. Damit lassen sich Geometrie und Maßhaltigkeit von Stempeln, Matrizen, Kalibriereinsätzen und Spritzgusswerkzeugen nach dem Reparaturschweißen sicher abnehmen. Gerade bei komplexen Konturen ist der 3D-Scan oft die einzige Möglichkeit, alle Funktionsflächen vollständig zu prüfen.

Die Qualität bleibt durch reproduzierbare Prozesse stabil. Das heißt: dokumentierte Schweißparameter, kontrollierte Wärmeführung, qualifizierte Schweißer und definierte Prüfungen für jedes Werkzeug. So lassen sich Werkzeugstandzeit und Maßhaltigkeit bei Stanz-, Umform- und Spritzgusswerkzeugen über viele Reparaturzyklen hinweg gleichbleibend hoch halten.