Edelstahlgüten für tiefgezogene Sensorgehäuse

Direkte Antwort: Welche Güte für welchen Sensor – und warum. Wandstärke, Magnetismus, Temperatur und Medien.

Warum Edelstahl der Standard für Sensorgehäuse ist

1. Keine Beschichtungszugabe. Ein Gehäuse aus 304 oder 316L ist über den gesamten Querschnitt korrosionsbeständig, daher ist die gezogene Wandstärke die einzige Stärke, die zählt.
2. Dünne Wandungen behalten ihre Festigkeit. Edelstahl verfestigt sich beim Tiefziehen, sodass eine 0,3–0,6 mm dicke Wandung dort hält, wo Kohlenstoffstahl mehr Wandstärke oder eine Beschichtung benötigen würde.
3. Edelstahl übersteht den Temperaturzyklus. Kühlmittel-, Öl- und Drucksensoren arbeiten im Einsatz von -40 °C Kaltlagerung bis 150 °C; abgasseitige Sensoren sind 800–900 °C ausgesetzt.
4. Edelstahl ist mit den Medien kompatibel. Glykol-Kühlmittel, Ethanol- und Biodieselgemische, Bremsflüssigkeit und Abgaskondensat greifen beschichteten Kohlenstoffstahl deutlich schneller an als 304 oder 316L.

Quelle: balford.net/materials/stainless-steel/.

Welche Güte für welchen Sensor

Die Werkstoffgüte wird vor dem Werkzeugbau mit der Anwendung abgestimmt.

Magnetisch oder nichtmagnetisch ist eine Entscheidung des Messprinzips

304 und 316L sind praktisch nichtmagnetisch. Ferritischer Edelstahl 430 ist magnetisch und stellt den magnetischen Rückschluss bereit, wenn das Messprinzip einen benötigt.

Welche Werkstoffgüte ein Gehäuse benötigt, bestimmt das Messprinzip, nicht die Kosten.

Deshalb ist "Edelstahlgehäuse" keine vollständige Spezifikation: Zwei Güten, die auf dem Papier identisch aussehen, können sich im Sensor völlig unterschiedlich verhalten.

Fragen Sie den Sensor-Konstrukteur, welcher der drei Punkte am wichtigsten ist: Korrosionsbelastung, magnetische Anforderung oder Einsatztemperatur.

Was unser Katalog tatsächlich einsetzt

Aus Balfords offenem Datensatz mit 398 Konfigurationen tiefgezogener Sensor-Gehäuse über 10 Baureihen. Die Gewichtung von 310 und 309 passt zum Einsatz auf der Abgasseite, wo Oxidationsbeständigkeit bei hoher Temperatur den Ausschlag gibt.

Wie Edelstahl den Ziehvorgang verändert

• Geringeres Einzelzugverhältnis: etwa 1,6-1,8 bei 304/316, gegenüber 1,8-2,0 bei kohlenstoffarmem Stahl. Hohe Teile benötigen mehr Züge, und zwar früher.
• Ziehspalt je Seite etwa 1,2-1,4 x Materialdicke, gegenüber 1,1-1,3 x bei Stahl.
• Kaltverfestigung: Jeder Zug verfestigt das Material, daher wird eine Zwischenglühung früher erforderlich als bei Kohlenstoffstahl.
• Werkzeugverschleiß ist höher, und die Wahl des Schmierstoffs ist wichtiger, weil Reibung am Matrizenradius der Ausgangspunkt für Einrisse ist.

Ein Edelstahlteil ist kein Kohlenstoffstahlteil aus einem anderen Werkstoff. Es ist eine andere Fertigungsroute.

Hinweise zu Toleranzen und Oberflächen

• Durchmesser sind gut wiederholbar, weil sie werkzeugseitig vorgegeben werden.
• Die Wanddicke ist ein Gradient, keine Konstante, daher muss die Toleranz an eine Messposition gebunden werden.
• Die Wandhöhe ist das ungenaueste Maß, weil die Oberkante getrimmt wird.
• Die Innenoberfläche kann ausgezeichnet sein: Sie wird gegen den Stempel geformt und nicht geschnitten, weshalb gezogene Bohrungen für Ankerführungen und Dichtflächen geeignet sind.
• Die Außenoberfläche weist Ziehspuren auf, sofern kein Nachbearbeitungsgang ergänzt wird.
• 0,001 mm gilt nur für ausgewählte kritische spanend bearbeitete Merkmale, bei denen Prozess, Geometrie, Werkstoff und Prüfbedingungen dies zulassen. Es ist keine allgemeine Toleranz für ein Tiefziehgehäuse.

Übliche Fertigungsfähigkeit bei tiefgezogenen Merkmalen liegt bei etwa +/-0,05 bis +/-0,25 mm; engere Merkmale werden anhand der Zeichnung bewertet.

Was fremdvergeben wird und warum wir das sagen

• Die Passivierung von Edelstahlgehäusen erfolgt durch auditierte Partnerunternehmen und wird entsprechend deklariert.
• Chargenwärmebehandlung, Galvanisieren, Passivieren, Elektropolieren, Phosphatieren und elektrophoretische Tauchlackierung sind ebenfalls Partnerleistungen. Nasslackierung ist ebenfalls Partnerarbeit; Pulverbeschichtung ist geteilt — große Blechteile laufen in Balfords eigener manueller Spritzkabine, kleine Teile auf der automatischen Linie eines auditierten Partners.
• Vorformen für die Zerspanung (Warmschmieden, Kaltfließpressen, Kaltstauchen, Gießen, Pulvermetallurgie) werden als endkonturnahe Formen zugekauft und im Haus durch Zerspanung fertigbearbeitet. Stanzrohlinge werden auf unseren eigenen Pressen gefertigt.
• Langsamdraht-Erodieren ist die einzige Werkzeugbauarbeit, die wir fremdvergeben.
• Wir sind nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Die Prozesslenkung ist an die Anforderungen von IATF 16949 ausgerichtet; wir sind nicht nach IATF 16949 zertifiziert und besitzen kein ISO 14001-Zertifikat.

Wir nennen die Grenze lieber offen, als dass Sie sie während eines Audits feststellen.

Häufig gestellte Fragen

Kohlenstoffarmer Stahl und Reineisen bleiben die wirtschaftlichen Optionen, wenn Korrosion und Temperatur nicht die entscheidenden Faktoren sind.

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