US-Maschinenbauhersteller × Honscn: Lösung der Wasserstoffversprödung für hochfeste S7-Werkzeugstahl-Positionierstifte

Produkteinführung: Hochfester Positionierungsstift

Kerndetails und Anwendung

Dies ist nicht irgendein Standardstift – es handelt sich um ein wichtiges Positionierungs- und Befestigungselement für hochpräzise mechanische Baugruppen. Jedes Detail ist wichtig, wenn es darum geht, empfindliche Automobil- und Automatisierungsgeräte ausgerichtet und sicher zu halten.

Wichtige Spezifikationen

• Material : S7-Werkzeugstahl (ausgewählt aufgrund seiner außergewöhnlichen Festigkeit und Schlagfestigkeit)

• Härte : HRC 47–54 (gleicht Haltbarkeit mit Bearbeitbarkeit nach der Wärmebehandlung aus)

• Abmessungen : Ø4,5 mm × 10 mm (kompaktes Design für enge Montageräume)

• Oberflächenbehandlung : Elektropolieren + Schwarzoxidieren (ersetzt die problematische Hartverchromung)

• Toleranz : ±0,01 mm (kritisch für präzise Passung bei hochpräzisen Baugruppen)

Marktpositionierung

Es wurde als kundenspezifische Industriekomponente entwickelt und richtet sich an Hersteller hochwertiger Geräte in den USA und Europa, wo Zuverlässigkeit, Präzision und lange Lebensdauer unverzichtbar sind.

Herausforderungen bei der Bearbeitung: Warum dieser Pin andere Anbieter vor ein Rätsel stellte

Die bisherigen Schwierigkeiten des Kunden waren kein Zufall – dieser Pin stellte einen perfekten Sturm an Fertigungshürden dar:

Knifflige Materialeigenschaften

S7-Werkzeugstahl ist aus gutem Grund zäh, wird aber nach einer Wärmebehandlung auf HRC 47–54 extrem hart und spröde. Dies machte die Präzisionsbearbeitung zu einem Albtraum; selbst bei kleinen Schnitten bestand die Gefahr, dass der Stift absplitterte oder sich verzog, insbesondere bei der engen Toleranz von ±0,01 mm.

Der Albtraum der Wasserstoffversprödung

Die Hartverchromung – die ursprüngliche Oberflächenbehandlung – war die Hauptursache für den Ausfall. Durch den Beschichtungsprozess werden Wasserstoffmoleküle im Stahl eingeschlossen, die bei Belastung des Stifts (z. B. durch schwere Lasten oder Stöße) Mikrorisse verursachen. Diese Risse breiten sich mit der Zeit aus und führen zu einem plötzlichen, vorzeitigen Ausfall.

Kleine Größe = große Präzisionsprobleme

Mit nur Ø4,5 mm vergrößerte der kleine Stiftdurchmesser jede Herausforderung. Selbst kleinste Verformungen während der Bearbeitung oder Wärmebehandlung brachten die engen Toleranzen durcheinander. Die Kontrolle der Spannungspunkte ohne Beeinträchtigung der Festigkeit schien ein unmöglicher Balanceakt – bis wir eingriffen.

Unsere Lösungen: Herausforderungen in Erfolge verwandeln

Wir haben das Problem nicht einfach behoben, sondern den gesamten Prozess neu konzipiert, um die Ursachen zu beheben. So haben wir es gemacht:

Material- und Designoptimierung für bessere Festigkeit

Zunächst führten wir eine Strukturanalyse durch, um zu sehen, wie wir die Belastbarkeit erhöhen konnten, ohne die Funktionalität des Stifts zu verändern. Wir vergrößerten den Durchmesser leicht (gerade genug, um die Belastbarkeit zu erhöhen), ohne die Kompatibilität mit der bestehenden Baugruppe des Kunden zu beeinträchtigen. Diese kleine Anpassung machte einen großen Unterschied bei der Vermeidung von Verformungen und Rissen.

Weg mit Chrom: Ein Wendepunkt in der Oberflächenbehandlung

Der größte Vorteil? Der Ersatz der Hartverchromung durch Schwarzoxidation (gepaart mit Elektropolieren für eine glatte Oberfläche). Dadurch wurde die Wasserstoffversprödung vollständig eliminiert – kein eingeschlossener Wasserstoff mehr, keine unerwarteten Risse mehr. Die Schwarzoxidation erhöhte zudem die Korrosionsbeständigkeit und erreichte die Schutzeigenschaften von Chrom (und übertraf diese sogar).

Präzisionsbearbeitung zur Minimierung von Belastungen

Um die Härte und die geringe Größe des S7-Stahls zu bewältigen, haben wir Folgendes verwendet:

• Hochpräzise CNC-Drehautomaten : Diese Maschinen bieten eine unübertroffene Kontrolle, sorgen für gleichmäßige Schnitte und minimieren die durch das Werkzeug verursachte Belastung.

• Benutzerdefinierte Vorrichtungen : Wir haben Vorrichtungen entwickelt, die den Stift sicher halten, ohne Druckpunkte auszuüben – entscheidend, um Verformungen bei einem so kleinen Teil zu vermeiden.

Strenge Qualitätskontrolle bei jedem Schritt

Bei der Qualitätskontrolle haben wir nichts dem Zufall überlassen:

• 100 % Inline-Inspektion : Jeder Stift wird während der Produktion Maß- und Härtetests unterzogen, um Probleme frühzeitig zu erkennen.

• Endkontrolle : Vor dem Versand führen wir Sichtprüfungen und mikroskopische Tests durch, um sicherzustellen, dass keine Mikrorisse oder Oberflächenfehler übersehen werden.

• Transparente Überprüfung : Wir haben vollständige Materialprüfberichte und Vergleichsproben (Originalchrom vs. unsere schwarze Oxidation) bereitgestellt, damit der Kunde den Unterschied aus erster Hand sehen konnte.

Ergebnisse und Kundenfeedback: Von der Frustration zur langfristigen Partnerschaft

Das Endergebnis? Ein Positionierungsstift, der alle Versprechen einhält – hervorragende mechanische Festigkeit, höchste Maßgenauigkeit und zuverlässige Korrosionsbeständigkeit. Er hat alle Leistungstests des Kunden mit Bravour bestanden.

Hier ist, was der Kunde zu sagen hatte:

„Sie haben ein technisches Problem gelöst, das kein anderer Anbieter lösen konnte. Das Produkt erfüllt alle unsere Anforderungen an Festigkeit, Präzision und Oberflächenqualität. Ihre technische Kommunikation war professionell und effizient, und die Lieferung erfolgte pünktlich. Wir sind sehr zufrieden und freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit bei zukünftigen Projekten.“

Nach der erfolgreichen Prototypen- und Testphase bestätigte der Kunde einen Auftrag zur Massenproduktion – und er hat bereits begonnen, mit unserem Team über die Entwicklung neuer kundenspezifischer Komponenten zu sprechen.

Warum dies für die Herstellung industrieller Komponenten wichtig ist

In diesem Fall geht es nicht nur um einen einzelnen Pin – es geht darum, schwierige technische Probleme zu lösen, die andere Anbieter nicht lösen können. Für hochwertige Automobil- und Automatisierungsgeräte, bei denen ein Ausfall keine Option ist, ist die Partnerschaft mit einem Hersteller, der technisches Know-how mit Präzisionsproduktion verbindet, entscheidend.

Ob es darum geht, Wasserstoffversprödung zu überwinden, schwer zu bearbeitende Materialien wie S7-Werkzeugstahl zu bearbeiten oder extrem enge Toleranzen einzuhalten – wir verwandeln „unmögliche“ Fertigungsherausforderungen in zuverlässige Hochleistungskomponenten.