Der Begriff „Rollieren“ begegnet einem immer wieder. Immer wieder wird z.B. von einem rollierten Zapfen gesprochen. Wir sind dem Thema nachgegangen und die in der Schweiz ansässige Firma Feller Pivotage, als Spezialist auf diesem Gebiet, gab uns auf diese eigentlich einfach lautende Frage eine umfassende Antwort.
Was ist Rollieren? Die Feller SA definiert den Begriff Rollieren als Überbegriff für die ebenfalls verwendeten Bezeichnungen Glatt‐, Fest‐ und Feinwalzen.  Rollieren  ist  ein  spanloses  Verfahren  zum  Glätten  und  Verfestigen von (metallischen)  Werkstücken  durch  Wälzkörper,  zum  Beispiel  Zapfen  (Pivots)  von  Unruhwellen (Axe de balancier), Ankerwellen (Tige d’ancre) oder Ankerradtrieben (Pignon d’échappement). Beim  Rollieren  werden  mittels  Rollierscheiben  mit  einer  spezifischen  gerichteten  Kraft  (Rollierkraft) Zapfen (Pivots) bearbeitet.

 

Glätten durch Rollieren

 

Dabei wird örtlich die Fließgrenze des Werkstoffes  erreicht  und  damit  das  vorhandene  Oberflächenprofil  plastisch  verformt  (Bild  2)  und  eingeebnet.  Bei  diesem  Feinbearbeitungsverfahren  wird  der  Spannungszustand  in  der  Randschicht des Werkstoffes verändert.   Ziel  beim  Rollieren  ist  die  wirtschaftliche,  einfache  und  zuverlässige  Erzeugung  maximaler  Oberflächengüte (N2) bei gleichzeitiger Erhöhung der Festigkeit und Härte des Werkstückes an den roulierten Zonen.

 

Beispiel Ankerwelle (Tige d’ancre):

Ankerwelle (Tige d’ancre)

 

Glätten und Umformen durch Rollieren  In der Kontaktzone der Rollierscheiben wird durch die Rollierkraft eine Flächenpressung erzeugt  (Hertzsche  Pressung).  Die  dabei  wirkenden  Spannungen  erreichen  die  Fließgrenze  des  Werkstoffes und bewirken eine plastische Umformung des Oberflächenprofils. (Bild 4) Dabei  werden die erhabenen Bereiche („Profilspitzen“) der Oberfläche eingeebnet (jedoch nicht wie  oft vermutet „umgebogen“), das verdrängte Werkstoffvolumen fließt in die sich anhebenden  Profiltäler.

 

Beispiel Unruhwellen (Axe de balancier):

Unruhwellen (Axe de balancier)

 

Die Vorteile  Die Vorteile des Rollierens sind wie folgt:

  • Oberflächen von geringer Rautiefe (<1 µm) und hohem Materialtraganteil
  • verminderte Gefahr der Rissbildung durch Mikrokerben (z.B. Drehriefen)
  • verbesserte Verschleißcharakteristik gegenüber anderen Bauteilen
  • verbesserte Korrosionsbeständigkeit durch komprimierte Kontaktflächen
  • sehr gute Gleit‐ und Fügeeigenschaften

bis zu eine um 50% erhöhte Werkstoffverfestigung, deshalb erhöhte Belastbarkeit insbesondere bei dynamischer Belastung    Welche Werkstoffe können rolliert werden?  Es  können  grundsätzlich  alle  plastisch  verformbaren  Metalle  rolliert  werden.

In  der  Uhrenindustrie werden vor allem die folgenden Materialen rouliert:

  • 20 AP
  • LAW 100 X
  • Finemac
  • 4C27A (Inox)
  • X35 (Inox)

 

Links:

 

Kontakt:

Feller Pivotages AG
Lebernstrasse 47
CH-2540 Grenchen

T 41 (0) 32 654 01 01
info@feller-sa.ch

 

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