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2013-03-Schmiede-Journal

High-Speed Impact Cutting of Massive Rods and Pipes in Adiabatic Separation Equipment Fixed lengths, that is to say rods made of massive materials, pipes or profiles that are cut to identical lengths serve as the original material for a variety of processes. These include in particular the cold extrusion but also other methods like rotary swaging, rolling as well as pure component assemblies without additional processing. Sawing, abrasive cutting or laser separation results in the corresponding material waste while other non-machining methods cause unwanted strong retraction and other deformation Hochgeschwindigkeitstrennen von Massivstäben und Rohren auf einer adiabatischen Trennanlage 52 SchmiedeJOURNAL März 2013 in the cutting area. On the other hand, methods like shearing, high-speed separation or High Speed Impact Cutting (HSIC), also called adiabatic separation, are characterized not only by very short cycle times (e. g. one second per component), but also by comparatively plane joint faces with only minimal retraction. Depending on the material, these methods are able to produce joint fares also free of burrs. Spektrum Adiabatisches Trennen bedeutet „hochgeschwindigkeitsplastische Verformung in der Trennzone mit starker Erwärmung und Erweichen des Gefüges ohne Wärmeübergang in der Werkstoffrandzone“   1. Versuche haben gezeigt, dass sich dieser Effekt bei einer Trenngeschwindigkeit von beispielsweise 10  m/s sehr gut darstellen lässt. Allerdings ergeben sich auch schon bei Trenngeschwindigkeiten ab 3 m/s recht „passable“ Ergebnisse 2. Der prinzipielle Aufbau der bislang vorgestellten adiabatischen Trennanlagen unterscheidet sich hinsichtlich der Werkzeuganordnung meist nur wenig. Wie in Bild  1 dargestellt, werden die Bauteile links und rechts der Trennzone in Matrizen geführt. Je besser die Matrizen zu den zu trennenden Bauteilen passen (idealerweise nahezu spielfreie Passung), desto besser ist die Trennqualität. In der Praxis möchte man natürlich ein unerwünschtes Verklemmen des Rohmaterials vermeiden, sodass die Matrizen in der Regel auf die Größttoleranz des Materials beziehungsweise der Materialcharge ausgelegt werden. Dabei ist die Matrize auf der Zuführseite in der Regel fest montiert, während die zweite Matrize mit dem abzutrennenden Werkstück in Trennrichtung beweglich ist. Werden Rohre verwendet, so ist in der Regel zusätzlich noch ein Dornpaar erforderlich, welches das Rohr beidseitig von innen abstützt, wobei sich ein Dorn wiederum stationär unter der festen Matrize befindet, während der zweite Dorn mit der beweglichen Matrize während des Trennens mitbewegt wird. Von besonderer Bedeutung ist auch der Schnittspalt zwischen den Matrizen, Fixlängen, das heißt auf immer gleiche Länge abgetrennte Stäbe aus Massivma-terial, Rohr oder Profilen, dienen für eine Vielzahl von Prozessen als Ausgangsmate-rial. Hierzu gehört insbesondere das Kalt-fließpressen, aber auch andere Verfahren wie zum Beispiel Rundkneten, Rollieren sowie auch reine Baugruppenmontagen ohne weitere Bearbeitung. Beim Trennen beispielsweise durch Sägen, Trennschlei-fen oder Lasern, entsteht entsprechen-der Materialabfall, während bei anderen spanlosen Verfahren wie dem Scheren unerwünscht starke Einzüge und sonstige Deformationen im Schnittbereich auftre-ten. Dagegen zeichnet sich das Hochge-schwindigkeitstrennen oder High-Speed- Impact-Cutting (HSIC), auch adiabatisches Trennen genannt, nicht nur durch sehr kur-ze Taktzeiten – beispielsweise eine Sekun-de pro Bauteil – aus, sondern auch durch vergleichsweise plane Trennflächen mit nur minimalem Einzug und je nach Werkstoff teilweise auch fast völliger Gratfreiheit. Dr.-Ing. Eberhard Rauschnabel, Karlsbad Bild 1: Hochgeschwindigkeitstrennen (Prinzipdarstellung) 3. Bild 2: Werkzeugpaar (Matrizen) und getrennte Stäbe 5.


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