Was ist Arbeitshärten?
Das Kaltverfestigen, auch Kaltverfestigen genannt, ist ein Verfahren, mit dem sich die Festigkeit eines Metallbauteils durch sogenannte plastische Verformung erhöhen lässt. Einige Metalle und Metalllegierungen wie Aluminium oder Kupfer werden mit diesem speziellen Ansatz am effizientesten verstärkt. Der wesentliche Prozess beinhaltet die Erzeugung spezifischer Versetzungsbewegungen innerhalb der Struktur des Metalls selbst, die dazu führen, dass alle Eigenschaften des Metalls beibehalten werden, während das Material dennoch mit zusätzlicher Verstärkung ausgestattet wird.
Es gibt mehrere unterschiedliche Verarbeitungen, mit denen eine Kaltverfestigung erreicht werden kann. In einigen Fällen beinhaltet der Prozess die Verwendung von Wärme. Dies gilt insbesondere in Situationen, in denen das Metall umgeformt werden soll und gleichzeitig die Festigkeit des Endprodukts erhöht werden soll. Zu anderen Zeiten kann das Metall die plastische Verformung eher unter Verwendung von Kälte als von Wärme erfahren. In diesem Szenario wird die Temperatur des Metalls auf ein Niveau gesenkt, bei dem eine Kristallisation innerhalb des Metalls auftritt, wodurch es möglich ist, das Metall zu biegen, zusammenzudrücken, zu ziehen oder zu scheren, um die gewünschte Form und den gewünschten Grad an Festigkeit zu erzeugen.
Während des Aushärtens ist das Metall oft etwas verformbar, wodurch es einfacher wird, das Material in die gewünschte Form zu bringen. Beispielsweise ist Kupfer, das dem Prozess unterzogen wird, unter Verwendung von Wärme oder Kälte etwas verformbar, um den Effekt zu erzeugen. Während dieser Zeit ist es ein einfacher Vorgang, das Kupfer in die gewünschte Form zu strecken, zu biegen oder sogar zu hämmern. Sobald der Aushärtungsprozess abgeschlossen ist, ist das Kupfer äußerst haltbar und kann seine Form langfristig beibehalten.
Einer der Vorteile des Kaltverfestigens besteht darin, dass das Verfahren dazu beitragen kann, die Gefahr von Rissen entlang der Oberfläche des verstärkten Metalls oder der Metalllegierung zu verringern. Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, Metalle für die Herstellung von Geräten zu verwenden, die für einen bestimmten Zeitraum einer bestimmten Belastung standhalten. Da das Kalthärten kein umkehrbarer Prozess ist, kann die Festigkeit leicht gemessen werden, sodass das richtige Metall oder die richtige Legierung für die Herstellung des Produkts ausgewählt werden kann.
Zu den Vorteilen des Kalthärtens gehört auch die Möglichkeit, die Kontaminationsrate im Metall selbst zu steuern. Dies hilft wiederum beim Verstärken des Metalls, da das Vorhandensein von Verunreinigungen, die das Metall an verschiedenen Stellen schwächen könnten, auf ein Minimum beschränkt wird. Das Ergebnis ist eine einheitliche Festigkeit, die dazu beiträgt, die Lebensdauer des fertigen Produkts zu gewährleisten, vorausgesetzt, das Produkt wird einer Verwendung unterworfen, die den vom Hersteller festgelegten Standards entspricht.
Es gibt auch einige Nachteile im Zusammenhang mit der Kaltverfestigung, die es in manchen Situationen zu einem zu vermeidenden Prozess machen. Das Metall wird nach der Behandlung etwas weniger duktil sein, was es für die Herstellung bestimmter Arten von Produkten ungeeignet macht. Darüber hinaus ist im Prozess ein hoher Kraftaufwand erforderlich, unabhängig davon, ob Wärme oder Kälte eingesetzt wird. Die Richtungseigenschaften des Metalls können ebenfalls nachteilig beeinflusst werden, ein weiterer Faktor, der das Metall für bestimmte Zwecke unbrauchbar machen kann. Aus diesem Grund kann eine Kaltverfestigung wünschenswert sein, basierend auf der Art der Produkte, die aus dem Metall hergestellt werden, oder sie kann als ein Ereignis, das unbeabsichtigt während eines Herstellungsprozesses auftritt, völlig unerwünscht sein.