Mit der Kaltmassivumformung werden metallische Bauteile hergestellt. Trennschicht-Schmierstoffsysteme wie Zinkphosphat verhindern dabei den Kontakt zwischen Metall und Formwerkzeug. Zinkphosphat ist allerdings problematisch für die Umwelt und muss als Sonderabfall entsorgt werden.
Die LS-Mechanik GmbH, Alsfeld, hat zusammen mit der CARL BECHEM GmbH, Hagen, der ZWEZ-CHEMIE GmbH, Lindlar, dem Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen der Technischen Universität Darmstadt und der Schondelmaier GmbH-Presswerk, Gutach, eine Reinigungs- und Beschichtungseinheit entwickelt und umweltfreundliche Schmierstoffe auf Basis von Molybdändisulfid, Polymer und Salz-Wachs für die Kaltmassivumformung von Stahl untersucht. Die getesteten Schmierstoffe zeigten im Labor hinsichtlich Oberflächenvergrößerungen, Kontaktnormalspannungen und erhöhter Temperatur vergleichbare Ergebnisse wie etablierte Systeme bestehend aus Zinkphosphat und einer reaktiven Seife.
Ein im Projekt gebauter Prototyp kombiniert die Beschichtung durch die neuen Schmierstoffe mit einer Oberflächenstrukturierung mittels Strahlverfahren. Dies ermöglicht eine homogene Verteilung der Schmierstoffe auf ausgewählten Bauteilen und verkürzt die Prozesskette der Vorbehandlung von Stahlkörpern deutlich. Molybdändisulfid ist von den untersuchten Schmiermitteln am besten geeignet; es ermöglicht eine fehlerfreie Umformung.
In einem Folgeprojekt wurde der Prototyp weiterentwickelt, sodass die Flexibilität und Modularität gesteigert und Bauteile verschiedener Größen beschichtet werden können. Die Anlage bietet Unternehmen neue Möglichkeiten bei der Gestaltung der Prozesskette. Das Beschichten könnte im Pressentakt erfolgen, während die Teile vollautomatisch der Presse zugeführt werden. Der Wegfall der Zinkphosphat-Trägerschicht macht es möglich, während des Beschichtens die Anlage so kompakt zu gestalten, dass sie sich in die Zuführung einer Umformanlage integrieren lässt. Damit entfallen Transportfahrten zwischen unterschiedlichen Anlagen wie auch die Entsorgung von Sonderabfall und der Flächenverbrauch von zwischengelagertem Material verringert sich.
