Modernes Richten

Die Ebenheit von Bauteilen oder Halbzeugen ist im Metallbau und Maschinenbau von hoher Bedeutung. Vor diesem Hintergrund tragen moderne Richtverfahren maßgeblich dazu bei, Werkstücke so zu verformen, dass vorgegebene Ebenheitstoleranzen eingehalten werden.

Dazu stehen metallverarbeitenden Unternehmen diverse Richtverfahren zur Verfügung. Das klassische Richten bedient sich der traditionellen Metallbearbeitung mit Hammer und Flamme. Grundsätzlich ist sie aber sehr aufwendig und erfordert ein Höchstmaß an Erfahrung beim Richtvorgang.

Für rostträge Edelstähle ist das Verfahren eher schlecht geeignet, da sich durch die Hitzeeinwirkung Gefügeveränderungen ergeben können, die die Festigkeit und den Korrosionswiderstand negativ beeinflussen. Derartige Verfahren passen heute nur noch bedingt in digitalisierte Produktionsumgebungen.

Ein Edelstahlblech auf einer Maschine zum richten.

Rundbiegemaschinen beseitigen grobe Ebenheitsfehler

Mit maschineller Unterstützung und moderner Ausstattung lassen sich auch Rundbiegemaschinen für Richtarbeiten verwenden, um grobe Ebenheitsfehler zu beseitigen. Dies stellt aber eher eine Notlösung dar, die zwar sichtbare Verbesserungen verspricht, Eigenspannungen im Material werden damit kaum verringert.

Richtpressen für Blechteile mit großer Dicke

Bei Bauteilen mit großer Dicke oder bei Teilen mit besonderen Formen kann eine Richtpresse zu Einsatz kommen. Das Verfahren ist allerdings ähnlich aufwendig wie der Einsatz von Rundbiegemaschinen. Dennoch werden Richtpressen häufig bei Blechteilen mit Dicken von mehr als 60 Millimetern eingesetzt. Bearbeitungszeiten von bis zu 20 Minuten pro Bauteil sind dabei keine Seltenheit.

Walzenrichtmaschinen – ebene und spannungsfreie Blechteile

Aktueller Stand der Technik sind heute Mehrwalzenrichtmaschinen. Beim Walzenrichten durchläuft ein Blech mehrere aufeinanderfolgende Wechselbiegungen. Vom Einlauf bis zum Auslauf sind die Richtwalzen versetzt angeordnet. Die Folge: Dadurch taucht eine die Walze immer zwischen den beiden gegenüberliegenden Richtwalzen ein.

An den ersten Richtwalzen sind die Wechselbiegungen stark ausgeprägt. In Richtung Auslauf werden sie immer schwächer. Der Verlauf der Biegungen ähnelt damit einer abklingenden Sinuskurve. Durch die elastisch-plastischen Wechselbiegungen und eine sich stetig verringernde Umformung entsteht ein ebenes und vor allem ein spannungsfreies Blechteil.

Präzision mit bis zu 13 Walzen

Mit steigender Anzahl der Richtwalzen erhöht sich die Anzahl der Wechselbiegungen. Grundsätzlich gilt: Je mehr Wechselbiegungen erfolgen, desto präziser fällt Richtergebnis aus. Mindestens fünf Walzen sind erforderlich, um überhaupt einen Effekt zu erzeugen. Allerdings lässt sich damit nur eine grobe Planheit erreichen. Eine Faustregel des Richtwalzens besagt zudem: Für dünnes Material werden tendenziell mehr Walzen benötigt als für dickeres. Um Präzision hinsichtlich der Toleranzen zu erreichen, werden bei Teilrichtmaschinen mindestens elf bis 13 Walzen eingesetzt.

Servo-hydraulische Richtmaschinen für höhere Ansprüche

Bei höheren Anforderungen müssen die Blechteile häufig mehrfach gerichtet werden. Servo-hydraulische Präzisionsrichtmaschinen sind für höhere Richtansprüche ausgelegt. Der Einsatz moderner Sensor- und Regelungstechnik hat die Leistungsfähigkeit der Maschinen immer weiter verbessert. Die Richtwalzen sind bestens abgestützt und haben einen kleinen Abstand zueinander. Eine integrierte Richtspaltregelung hält den Richtspalt während des gesamten Richtvorgangs auch bei wechselnden Teilequerschnitten konstant. Selbst schwierige Brennteile werden so innerhalb weniger Richtvorgänge eben und nahezu spannungsfrei.

Freiwerdende innere Spannungen führen zum Bauteilverzug

Durch das Schneiden mit thermischen Trennverfahren wie Lasern oder Plasmaschneiden wird unmittelbar am Schneidstrahl sehr viel Wärme in das Material eingebracht. Dadurch entsteht ein enormes Temperaturgefälle im Werkstoff und somit Spannungen. Die Folge ist in der Regel ein Verzug nach dem Schnitt. Weiterhin wird das Spannungsgleichgewicht der Blechtafel durch das Heraustrennen der Zuschnitte verändert. Freiwerdende innere Spannungen führen ebenfalls zum Bauteilverzug. Das kann auch bei den kalten Trennverfahren wie Sägen oder abrasivem Wasserstrahlschneiden nicht ausgeschlossen werden.

Während sich bei üblichen Eisenmetallen im Normalfall keine Änderungen der mechanischen Eigenschaften wie Streckgrenze oder Abmaße ergeben, zeigen austenitische Edelstähle nach mehrmaligem Richten eine Tendenz zu verhärten. Dieser Effekt ist in der Praxis jedoch unbedeutend.

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