In der Metallverbindungsformindustrie ist die Auswahl der optimalen Hartmetallsorte für Mutternformmatrizen entscheidend, um eine lange Lebensdauer, Maßhaltigkeit und zuverlässige Leistung unter hochbelasteten Umformbedingungen zu erreichen. Muttern – insbesondere Sechskant- und Flanschmuttern – werden typischerweise in Kalt- oder Warmumformungsverfahren hergestellt, bei denen das Werkzeug starkem Druck und Abrieb ausgesetzt ist. Daher ist Hartmetall mit seiner höheren Härte und Druckfestigkeit das bevorzugte Material für Mutternformmatrizen. Allerdings sind nicht alle Hartmetallsorten gleich leistungsfähig. Die Wahl der besten Hartmetallsorte hängt von mehreren Faktoren ab, darunter dem zu formenden Material, der Maschinengeschwindigkeit, der Schmierung und der Mutterngröße.
Wichtige Anforderungen an Hartmetallsorten in Mutternformwerkzeugen
Hartmetallmatrizen, die bei der Mutternformung verwendet werden, müssen folgenden Belastungen standhalten:
- Hohe Druckbelastungen
- Starker Verschleiß durch Materialfluss
- Wiederholte mechanische Stöße
- Mögliche Risse oder Absplitterungen aufgrund von Fehlausrichtungen oder außermittigen Schlägen
Um diese Herausforderungen zu meistern, muss die ideale Hartmetallsorte ein Gleichgewicht zwischen Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit bieten.
Empfohlene Hartmetallsorten
Für MutternformwerkzeugeDie folgenden Hartmetallsorten gelten allgemein als Industriestandards und haben sich bei einer Vielzahl von Mutterntypen und Produktionsmengen bewährt:
1. YG20C / K20–K30-Äquivalent
Dies ist eine der am häufigsten verwendeten Hartmetallsorten in der Mutternformung. Sie bietet:
- Härte: ~89–90 HRA
- Querbruchfestigkeit (TRS): Hoch, ca. 2200 MPa
- Körnung: Mittel bis grob
Warum es gut funktioniert:
YG20C bietet eine hervorragende Druckfestigkeit und Bruchzähigkeit und eignet sich daher hervorragend für die Herstellung mittelgroßer bis großer Muttern unter Hochdruckbedingungen. Es verträgt Vibrationen und Stöße gut, die bei Kaltschmiedemaschinen mit mehreren Stationen häufig auftreten.
Anwendungen:
- Sechskantmuttern (M8–M20)
- Flanschmuttern
- Muttern aus hochfestem Stahl oder Edelstahl
2. YG15 / K20-Äquivalent
YG15 ist eine weitere beliebte Wahl mit etwas höherer Verschleißfestigkeit, aber geringerer Zähigkeit als YG20C:
- Härte: ~91 HRA
- TRS: ~1800–1900 MPa
Am besten geeignet für:
- Kleine bis mittelgroße Nüsse
- Höhere Produktionsgeschwindigkeiten
- Mäßige Umformbelastungen
Seine feine Körnung verbessert die Beständigkeit gegen abrasiven Verschleiß und ist ideal für die Herstellung von Muttern aus Kohlenstoffstahl oder legiertem Stahl, bei denen Kantenverschleiß ein Problem darstellt.
3. Kundenspezifisches Feinkorn-Hartmetall (zB YG6X, YG10X)
Für Spezial- oder Miniaturmuttern (z. B. in der Elektronik oder Automobilindustrie) kann ultrafeinkörniges Hartmetall wie YG6X oder YG10X verwendet werden.
- Härte: >92 HRA
- Korngröße: ~0,6 μm
- Anwendungsfall: Extreme Verschleißfestigkeit erforderlich; die geringere Zähigkeit beschränkt ihre Verwendung jedoch auf Anwendungen mit geringer Belastung.
Zusammenfassung der Auswahlkriterien
| Grad | Härte (HRA) | Zähigkeit | Verschleißfestigkeit | Anwendung |
| YG20C | 89–90 | Sehr gut | Gut | Hochleistungs-Mutternformung |
| YG15 | 91 | Gut | Sehr gut | Hochgeschwindigkeitsumformung |
| YG10X | >92 | Mäßig | Exzellent | Kleine/Spezialnüsse |
Abschluss
Die beste Allround-Hartmetallsorte für Mutternformwerkzeuge ist YG20C (oder ein Äquivalent im ISO-K30-Bereich). Sie bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zähigkeit und Verschleißfestigkeit und eignet sich daher für anspruchsvolle Produktionsumgebungen mit hochfesten Stahlmuttern und großen Durchmessern. Für leichtere Beanspruchungen oder Hochgeschwindigkeitsanwendungen bietet YG15 hervorragende Verschleißfestigkeit bei ausreichender Zähigkeit. Feinkörnige Sorten wie YG10X eignen sich am besten für Spezialteile, bei denen extreme Verschleißfestigkeit bei minimaler Stoßbelastung erforderlich ist.
Letztendlich sind die Zusammenarbeit mit Ihrem Hartmetalllieferanten und die sorgfältige Berücksichtigung Ihrer spezifischen Produktionsparameter – Mutternmaterial, Umformmaschinentyp, Matrizendesign und Schmierung – von entscheidender Bedeutung für die Optimierung der Leistung und Werkzeuglebensdauer.