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Bördeln

Technik

Das Bördeln verformt das Metall durch eine Kombination aus Biegen und Drücken. Das Druckgussteil muss so konstruiert sein, dass es die notwendigen konstruktiven Eigenschaften für das Bördeln erreicht. Eine ausreichende Zugänglichkeit für den Bördelprozess muss gewährleistet sein. Alle Bereiche, die zusätzliche Belastungen während des Bördeln erfahren, müssen eine entsprechend ausreichende Festigkeit aufweisen.

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Wird eine Bördelung oder eine Abfolge von Bördelungen benötigt, wird das Bördeln im Normalfall in einem einzigen zusammenpressenden Verformungsdurchgang durchgeführt. Die Gestaltung der Bördelung ist abhängig von der Form der Innenseite des Verformungswerkzeugs

Ein um sich drehendes Rändelwerkzeug kann für das Bördeln beispielsweise für einen ringförmigen Ansatz genutzt werden. Durch Bördelung entsteht durch die Friktion Wärme, erhöht damit die Duktilität des Metalls und verbessert somit die Qualität des Bördelns.

Da eine gebördelte Verbindung teilweise durch Biegung geformt wird und somit der Bördelbereich eine Zugdehnung erfährt, ist eine hohe Gussqualität hier entscheidend. Im Gegensatz zum Bördeln wird beim Verpressen hauptsächlich Druck erzeugt, wobei Mikroporositäten komprimiert werden. Das Gussmaterial, das gebördelt werden soll, darf keine Makroporosität aufweisen und die Außenfläche muss vor dem Bördeln frei von jeglichem Oberflächenfehler sein.

Die Zugdehnung darf während des Bördelns nicht die Duktilität des Metalls überschreiten (die Dehnung wird prozentual angegeben). Die vom Bördelwerkzeug erzeugte Kraft wird derart gelenkt, dass sie zusätzlich zu der Biegungsbelastung Druckspannungen im gesamten Querschnitt erzeugt. Dies führt zu einer Verringerung der Zugspannung im äußeren Bereich und ermöglicht eine größere Verformung, als es bei reiner Biegung möglich wäre. Deshalb kann der Biegungsradius von ursprünglich dem 6- bis 9fachen der Wanddicke auf das 1,25fachen reduziert werden.

Beanspruchungen beim Bördeln

Experimental wurde festgestellt, dass für das Bördeln, wie unten angezeigt, eine Beanspruchung erforderlich ist, die von der Materialtemperatur abhängig ist.

Nachstehende Werte gelten für die Zinklegierung ZP3/ZP0400. Für weitere Zinklegierungen werden sie etwas höher liegen. ZP3/ZP0400 ist die Legierung, die am einfachsten zu formen und gestalten ist. Somit erfordert diese Legierung geringere Verformungslasten und es wird eine bessere Verformung ohne Rissbildung erzielt.

  • bei T=20°C : 800N/mm2
  • bei T=50°C : 600N/mm2
  • bei T=80°C : 500N/mm2

Maßangaben für eine Bördelung
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Empfohlene Maße für einen stufenlosen Bördelrand oder Bördelzapfen

(optional undercut = optionaler Hinterschnitt)

(cast undercut = gegossener Hinterschnitt)

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Eine Fase am angrenzenden Element fördert den Metallumlenkung an der Innenseite einer Bördelverbindung.
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Ein typisches Beispiel eines Bördelvorgangs : Der Bördelrand des Druckgussgehäuses wird über das Rollenlager gebördelt, um es innerhalb der Nabe zu fixieren.

Bearing = Rollenlager
Housing = Gehäuse

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