Technologie
Vom Metallband zum nahtlosen Metallbalg
Vom Metallband zum nahtlosen Metallbalg
Mera Bellows Metallbälge werden in einem vielstufigen Umformprozess aus einem Metallband gefertigt. Ein Zwischenprodukt sind hochpräzise dünnwandige Hülsen, die zusätzlich in unser Lieferprogramm aufgenommen wurden, nachdem von Kundenseite Bedarf geäußert worden war.
Hülsenfertigung
In einer Mehrstufenpresse werden aus dem Metallband runde Scheiben geschnitten, die dann zu kleinen Bechern umgeformt werden. Diese werden unter Verwendung umweltfreundlicher Paraffine gereinigt, entfettet und anschließend im Vakuum getempert. Danach werden die Becher in mehreren Schritten zu dünnwandigen Hülsen gezogen. Abschließend folgt eine weitere Reinigungsstufe und ein letztes Tempern im Vakuum oder unter Schutzgas.- Mit dieser Methode stellt die Mera Bellows Sp. z o.o. hochpräzise Hülsen mit Boden her. Für Anfragen von Dünnwandrohren und Röhrchen wird das Bodenende final abgetrennt.
Balg-Fertigung
Die Formierung eines Balgs erfolgt in hochkomplexen, speziell angefertigten Werkzeugen. Dabei wird Wasser mit einem Druck von bis zu 250 Bar in die Hülsen gedrückt und das Werkzeug gleichzeitig zusammengepresst. Nach der Formierung wird der Balghals auf die richtige Länge geschnitten und dem Faltenbalg die geforderte Länge und Bodenform gegeben. Abschließend folgt eine Reinigungsstufe und eine Stabilisierung unter reduzierender Atmosphäre.
Herstellungsverfahren
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Verfahren
Tiefziehen
Abhängig von der Hülsen- und Chargengröße verwendet die Mera Bellows Sp. z o.o. zwei Varianten zum Tiefziehen ihrer Hülsen:
Verhältnismäßig kleine Hülsen können in einem Mehrstufen-Tiefzieh-Verfahren mit Öl als Schmiermittel gezogen werden. Der Vorteil liegt in der deutlichen Verminderung der Wasch- und Glühprozesse. Kleinere Chargen oder größere Hülsen werden Schritt für Schritt mit Seife als Schmiermittel gezogen. Seife als wasserlösliches und umweltschonendes Produkt kann verhältnismäßig einfach von den Hülsen abgewaschen werden. Außerdem können die benötigten Werkzeuge aus normaler Werkzeugstahl hergestellt werden. Daher sind die anfallenden Werkzeugkosten geringer.
Waschen
Öl wird bei der Mera Bellows Sp. z o.o. mit umweltfreundlichem Paraffin abgewaschen. Da das Paraffin nach dem Waschen im Vakuum abdestilliert wird, kann es direkt mit nur geringen Verlusten weiterverwendet werden. Die Seife wird in einem neuen Waschautomaten von den Zwischenprodukten entfernt. Auch dabei wird das Schmutzwasser ständig aus den Becken entfernt, durch Destillation gereinigt und anschließend dem Waschprozess wieder zugeführt. Die Konzentration des Waschmittels wird automatisch auf dem gleichen Niveau gehalten.
Tempern
Durch die plastische Verformung des Metalls wird es sehr hart. Da man hartes Metall nicht weiterverarbeiten kann, muss es weichgeglüht werden. Dazu benutzt die Mera Bellows Vakuumöfen, die bei einem Druck zwischen 10-2 bis 10-4 mbar arbeiten. Durch den Unterdruck wird eine Oxidation der Produktoberflächen vermieden. Alternativ benutzt die Mera Bellows Sp. z o.o. Schutzgasöfen. Zur Vermeidung der Oxidation wird hier unter einer Schutzgasatmosphäre geglüht.
Hydroforming
Zum Formieren der Balgwellen werden die Hülsen in ein Werkzeug – eine sogenannte Kassette – gegeben, das speziell für jeden Balgtyp angefertigt wird. Je nach Größe und Wanddicke des Faltenbalgs wird unter einem Wasserdruck von bis zu 250 Bar die Kassette in axialer Richtung der Hülse zusammengedrückt.
Spannungsfrei Glühen
Im letzten Produktionsschritt vor unserer umfangreichen Qualitätskontrolle müssen die Wellbälge noch spannungsfrei geglüht werden. Dazu werden die Bälge unter reduzierender Atmosphäre erwärmt und dann sehr langsam wieder auf Raumtemperatur abgekühlt.
Material-Auswahl
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Werkstoffe
Die Wahl des geeigneten Materials für einen Metallbalg ist essentiell.
Buntmetalle
Buntmetalle wie Messing (z.B. CuZn20) oder Bronze (z.B. CuSn6) eignen sich für Anwendungen unter normalen Bedingungen. Wellbälge aus Buntmetall finden häufig Verwendung in der Mess- und Regeltechnik, wenn geringe Arbeitsdrücke und eher passive, nicht aggressive Medien zum Einsatz kommen. Als Beispiel soll hier die Temperaturmessung- und Steuerung (Thermostatkopf für Heizkörper) genannt werden, für dessen Zweck unsere Metallbälge weltweit millionenfach eingesetzt werden.
Edelstahl
Edelstahl Edelstahlbälge haben eine ausgezeichnete Zugfestigkeit und werden bei extremeren Anwendungsbedingungen benutzt – wenn die Faltenbälge hohen Drücken, Temperaturen, oder aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind. Mera Bellows Edelstahl Wellbälge werden zudem zahlreich in Vakuum und Hochvakuum eingesetzt. Zu den Anwendungen gehören hermetische Dichtungen für Vakuumventile und Pumpen, wie auch Vakuum-Schaltröhren (für Mittelspannungs-Schaltanlagen). In der Vakuumtechnik, ähnlich wie für bestimmte Ventilapplikationen in der Lebensmittelindustrie, gelten bedingungslose Reinheitsanforderungen – insbesondere hinsichtlich einer einwandfreien Schweißbarkeit. Das Angebot nahtloser Federbälge, sowie ständige Optimierung und Kontrolle der Waschprozesse helfen dabei, diesem Anspruch gerecht zu werden.
Beryllium-Kupfer
Beryllium-Kupfer ist eine Legierung von Kupfer mit 0,4-2% Beryllium. Wellbälge aus Berylliumkupfer haben eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Ein Vorteil ist die Funkenfreiheit beim Auftreffen mit anderen Stoffen. Berylliumkupfer Faltenbälge eignen sich für den Einsatz in verschiedensten Temperaturbereichen. Durch ihre herausragende Elastizität reagieren die Präzisionsbälge bereits auf die geringsten Umgebungsänderungen. Sie werden häufig in der Elektrotechnik, Luftfahrt (Höhenmesser) und anderen Bereichen, z.B. als Drucksensoren (Faltenbalg Manometer) verwendet.
Monel
Monel Monelmetall ist eine Nickel-Kupfer-Legierung, die sich durch außerordentliche Beständigkeit auszeichnet. Auf Metall-Faltenbälge aus Monel wird unter anderem zurückgegriffen, wenn sie mit bestimmten Säuren oder alkalischen Lösungen in Kontakt kommen. Monel Bälge lassen sich allgemein gut verlöten. Sie finden vielfach Anwendung im Armaturenbau.
Bei anderen Materialanfragen sind wir bemüht, Individuallösungen zu entwickeln.
Standardmaterialien
| Bezeichnung | DIN | AISI |
|---|---|---|
| Edelstahl | ||
| X6CrNiTi1810 | 1.4541 | 321 |
| X6CrNiMoTi17122 | 1.4571 | 316Ti |
| X2CrNiMo17132 | 1.4404 | 316L |
| Bronze / Messing | ||
| CuSn6 (Bronze) | 2.1020 | C51900 |
| CuSn8 (Bronze) | 2.1030 | C52100 |
| CuZn20 (Messing) | 2.0250 | C24000 |
| Sonderlegierungen | ||
| CuBe2 (Beryllium-Kupfer) | 2.1247 | C17200 |
| NiCu30Fe (Monel400) | 2.4360 | B127 |