Über 50.000 Gewinde beim Gewindeformen – worauf es wirklich ankommt
30.000 Gewinde pro Werkzeug waren gesetzt. Das war die Erwartung, mit der der Kunde in die Anwendung gegangen ist. Keine unrealistische Zahl, eher ein solider, vorsichtiger Ansatz. Ein Praxisfall, der ziemlich klar zeigt, worauf es beim Gewindeformen wirklich ankommt.
Am Ende standen über 50.000 gefertigte Gewinde auf dem Zähler.
Das ist kein Ausreißer und auch kein Zufall. Es ist das Ergebnis einer Anwendung, bei der mehrere Dinge einfach richtig gemacht wurden.
Die Ausgangssituation: Klassische Serienfertigung im Aluminiumdruckguss
Gefertigt wurde in Aluminiumdruckguss, genauer gesagt in der Legierung ADC12. Ein Werkstoff, der in der Praxis oft eingesetzt wird und sich durch seine gute Umformbarkeit auszeichnet. Mit einer maximalen Zerreißfestigkeit von rund 240 N/mm² gehört er zu den Materialien, die sich sehr gut für das Gewindeformen eignen.
Zum Einsatz kam ein VÖLKEL Gewindeformer (auch Gewindefurcher gennant) M6 mit Schmiernut und TiCN-Beschichtung (Art.-Nr. 90938). Die Gewindelänge lag bei 12 mm, also etwa beim Doppelten des Nenndurchmessers. Damit bewegt man sich bereits in einem Bereich, in dem sich kleine Fehler in der Auslegung direkt bemerkbar machen.
Gefertigt wurde auf einer CNC-Maschine, mit Kühlschmierstoff und einer Arbeitsgeschwindigkeit von rund 20 m/min. Also kein exotisches Setup, sondern eine saubere, praxisnahe Standardanwendung.
Der entscheidende Unterschied liegt nicht im Zufall
Dass am Ende mehr als 50.000 Gewinde erreicht wurden, während ein Vergleichswerkzeug bei rund 30.000 lag, lässt sich ziemlich klar erklären. Es war nicht ein einzelner Faktor, sondern das Zusammenspiel mehrerer Punkte, die oft unterschätzt werden.
Ein Beispiel ist der Kernlochdurchmesser. In diesem Fall wurde er mit 5,55 mm exakt nach Empfehlung gewählt. Das klingt banal, ist aber beim Gewindeformen einer der größten Hebel überhaupt. Ist das Kernloch zu klein, steigen die Umformkräfte stark an und das Werkzeug verschleißt deutlich schneller. Ist es zu groß, leidet die Gewindequalität. Hier hat die Abstimmung gepasst, und genau das zahlt direkt auf die Standzeit ein.
Ähnlich wichtig ist die Entscheidung für einen Gewindeformer (auch Gewindefurcher genannt) mit Schmiernut. Bei einer Gewindelänge von 12 mm, also etwa 2×D, reicht es nicht mehr aus, den Schmierstoff nur von außen zuzuführen. Die Schmiernut sorgt dafür, dass der Kühlschmierstoff bis in die Umformzone gelangt. Das reduziert Reibung, senkt die Temperatur und entlastet das Werkzeug spürbar. Ohne diese Unterstützung wäre die erreichte Standzeit in dieser Form kaum möglich gewesen.
Beschichtung und Kühlung müssen zusammen gedacht werden
Ein weiterer Punkt, der oft unterschätzt wird, ist die Wechselwirkung zwischen Beschichtung und Prozessführung.
Der eingesetzte Gewindeformer ist TiCN-beschichtet. Diese Beschichtung bietet sehr gute Verschleißeigenschaften und reduziert die Reibung. Gleichzeitig hat sie aber eine klare Schwäche: hohe Temperaturen.
Genau deshalb wurde in dieser Anwendung konsequent mit Kühlschmierstoff gearbeitet. Nicht als Zusatz, sondern als fester Bestandteil des Prozesses. Wird ein TiCN-beschichtetes Werkzeug zu heiß, verliert die Beschichtung schnell an Wirkung. Die Standzeit bricht dann nicht langsam ein, sondern deutlich.
In diesem Fall hat die Kühlung gepasst und damit auch die Leistung der Beschichtung.
Geschwindigkeit und Maschine: Zwei Faktoren, die oft unterschätzt werden
Auch die gewählte Schnittgeschwindigkeit von rund 20 m/min passt zum Verfahren. Beim Gewindeformen sind höhere Geschwindigkeiten möglich als beim klassischen Gewindebohren, was nicht nur die Produktivität erhöht, sondern auch den Materialfluss stabilisiert.
Gleichzeitig lief der Prozess auf einer CNC-gesteuerten Maschine mit sauberer Werkzeugführung. Das klingt selbstverständlich, ist aber entscheidend. Beim Gewindeformen wirken hohe Kräfte, und schon kleine Abweichungen in der Führung führen zu zusätzlichem Verschleiß oder im schlimmsten Fall zu Werkzeugbruch.
Hier war die Prozessstabilität gegeben, und das zeigt sich direkt in der Standzeit.
Was dieser Anwendungsfall wirklich zeigt
Wenn man sich das Gesamtbild anschaut, wird schnell klar: Die über 50.000 Gewinde sind kein „Best Case“, sondern das Resultat einer sauber abgestimmten Anwendung.
Der Werkstoff passt zum Verfahren. Das Werkzeug ist richtig gewählt und richtig ausgelegt. Die Parameter stimmen. Und die Randbedingungen im Prozess werden eingehalten.
Genau in dieser Kombination entsteht der Unterschied zwischen einer soliden Standzeit und einer wirklich hohen Werkzeugleistung.
Fazit: Standzeit ist planbar – wenn die Details stimmen
Der Sprung von 30.000 auf über 50.000 Gewinde wirkt auf den ersten Blick groß. In der Praxis ist er aber logisch erklärbar.
Wer beim Gewindeformen nur auf das Werkzeug schaut, verschenkt Potenzial. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus Material, Kernloch, Schmierung, Geschwindigkeit und Maschinenumfeld.
Wenn diese Faktoren zusammenpassen, sind hohe Standzeiten keine Ausnahme, sondern das, was du erwarten kannst.
Und genau hier setzen wir in der Praxis an: Die Anwendungstechniker von VÖLKEL schauen sich bestehende Prozesse gezielt an und helfen dabei, das Setup zu optimieren. Oft sind es keine großen Änderungen, sondern kleine Stellschrauben, die einen deutlichen Unterschied in Standzeit und Prozesssicherheit machen.
Wenn du das Maximum aus deinem Prozess herausholen willst, schau dir dein Setup genauer an. Unsere Anwendungstechniker unterstützen dich dabei – praxisnah und direkt an deiner Anwendung.
FAQ: Gewindeformen in Aluminiumdruckguss
Wie viele Gewinde sind beim Gewindeformen realistisch?
Das hängt stark vom Setup ab. In vielen Anwendungen liegen die Standzeiten im Bereich von 20.000 bis 40.000 Gewinden. Wie das Praxisbeispiel zeigt, sind bei optimal abgestimmten Parametern aber auch über 50.000 Gewinde pro Werkzeug möglich.
Warum ist der Kernlochdurchmesser beim Gewindeformen so wichtig?
Der Kernlochdurchmesser hat direkten Einfluss auf die Umformkräfte. Ist er zu klein, steigt die Belastung für das Werkzeug stark an und die Standzeit sinkt deutlich. Ist er zu groß, wird das Gewindeprofil nicht sauber ausgeformt. Die Einhaltung der Empfehlung ist daher entscheidend.
Wann sollte ein Gewindeformer mit Schmiernut eingesetzt werden?
Sobald die Gewindelänge etwa 1,5×D oder mehr beträgt, ist ein Gewindeformer mit Schmiernut sinnvoll. Die Schmiernut sorgt dafür, dass der Kühlschmierstoff gezielt in die Umformzone gelangt und reduziert so Reibung und Verschleiß.
Welche Rolle spielt die Kühlung bei TiCN-beschichteten Werkzeugen?
TiCN-Beschichtungen sind verschleißfest, reagieren aber empfindlich auf hohe Temperaturen. Ohne ausreichende Kühlung verliert die Beschichtung schnell an Wirkung. Der Einsatz von Kühlschmierstoff ist daher entscheidend für die Standzeit.
Ist Gewindeformen schneller als Gewindebohren?
In vielen Fällen ja. Beim Gewindeformen sind in der Regel höhere Schnittgeschwindigkeiten möglich, was die Bearbeitungszeit reduziert und gleichzeitig für einen stabileren Prozess sorgen kann.
Warum reißt das Gewinde beim Formen manchmal aus?
Häufig liegt das an einem zu kleinen Kernlochdurchmesser oder einem ungeeigneten Werkstoff. Auch fehlende Schmierung oder zu hohe Umformkräfte können dazu führen, dass das Material nicht sauber verdrängt wird, sondern beschädigt wird.
Warum sind die Drehmomente beim Gewindeformen zu hoch?
Zu hohe Drehmomente entstehen meist durch ein falsches Setup. Typische Ursachen sind ein zu kleiner Kernlochdurchmesser, unzureichende Schmierung oder eine zu geringe Schnittgeschwindigkeit. In vielen Fällen lassen sich die Kräfte durch kleine Anpassungen deutlich reduzieren.
