Verzahnungswalzen

Funktionsprinzip des Verzahnungswalzens

Beim Verzahnungswalzen entsteht die Verzahnung durch kontrollierte plastische Umformung der Werkstückoberfläche. Walzwerkzeuge übertragen das gewünschte Zahnprofil auf das Bauteil, ohne dass Material in Form von Spänen abgetragen wird. Damit unterscheidet sich das Verfahren von spanenden Verzahnungsverfahren wie Fräsen oder Stossen. Entscheidend sind dabei die Abstimmung von Werkzeuggeometrie, Werkstoffzustand und Werkstückabmessung.

Typische Bauteile und Einsatzbereiche

Verzahnungswalzen wird dort eingesetzt, wo Zahnprofile an metallischen Komponenten wirtschaftlich und wiederholgenau erzeugt werden sollen. Typische Anwendungsfälle sind Wellenabschnitte, verzahnte Verbindungselemente oder andere Bauteile mit funktionaler Profilgeometrie. Das Verfahren ist vor allem für gleichartige Teile und wiederkehrende Geometrien relevant, kann aber je nach Auslegung auch für spezifische Einzelanforderungen geprüft werden.

Einfluss von Profil, Werkstoff und Vorform

Die Eignung für das Verzahnungswalzen hängt stark von der geforderten Zahngeometrie, dem Werkstoff und der vorhandenen Vorform des Bauteils ab. Zu berücksichtigen sind unter anderem Profilform, Abmessungen, Toleranzvorgaben und der Umformzustand des Materials. Auch die Frage, ob die Verzahnung als Endkontur oder als Vorstufe für nachgelagerte Bearbeitungsschritte vorgesehen ist, beeinflusst die Verfahrensauslegung. Deshalb wird das Verfahren in der Praxis eng mit der Bauteilgeometrie und dem Fertigungsablauf abgestimmt.

Abgrenzung zu Gewindewalzen, Walzen und Zahnprofil-Kaltwalzen

Verzahnungswalzen bezieht sich auf das Umformen von Zahnprofilen und ist damit klar von Gewindewalzen zu trennen, bei dem Schraubgewinde erzeugt werden. Gegenüber allgemeinem Walzen liegt der Schwerpunkt nicht auf Querschnitts- oder Dickenänderungen, sondern auf der funktionalen Profilbildung einer Verzahnung. Innerhalb der Umformverfahren kann Zahnprofil-Kaltwalzen als spezialisierte Ausprägung verstanden werden, wenn die Verzahnung gezielt im Kaltzustand eingewalzt wird. Abkanten, Biegen oder Tiefziehen verfolgen dagegen andere Formänderungen und gehören nicht zur Herstellung von Verzahnungen.