Gewindebildung

Gewindebildung ist ein Fertigungsverfahren zur Herstellung von Gewinden durch plastische Umformung des Werkstoffs, typischerweise ohne Materialabtrag. Es wird überwiegend zur externen Gewindefertigung eingesetzt und kommt auch bei speziellen Anwendungen vor, in denen höhere Festigkeiten und gute Oberflächen gefragt sind.

Beim Gewindebildungsverfahren wird das Werkstück zwischen profilierten Umformwerkzeugen (Rollen) geführt. Die Kräfte drücken das Material seitlich zusammen, sodass es in die Gewindeformen der Werkzeuge fließt und das Profil fillt. Der Prozess erfolgt in der Regel kalt, wodurch das Gefüge verbessert, die Oberflächen glatter und die Ermüdungseigenschaften erhöht werden. Typischerweise werden mehrere Formdurchgänge benötigt, um eine gewünschte Gewindetiefe zu erreichen.

Zu den wesentlichen Vorteilen gehören das Fehlen von Spänen, eine hohe Formfestigkeit der Gewinde, eine ausgezeichnete Oberflächenqualität sowie eine hohe Produktivität bei großen Stückzahlen. Durch die Umformung entstehen in der Regel bessere Ermüdungseigenschaften im Vergleich zu Gewindeschneidverfahren, und es lassen sich wirtschaftliche Fertigungsprozesse realisieren.

Einschränkungen bestehen vor allem durch die Materialeigenschaften: Gewindebildung setzt duktiles Material voraus; nicht alle Werkstoffe oder Härtegraden eignen sich. Zudem erfordern Gewindebildungswerkzeuge präzise Abstimmung auf Durchmesser, Gewindeform und Material, wodurch Werkzeugverschleiß und initiale Investitionen eine Rolle spielen. Tiefere oder sehr feine Gewindeformen sowie unregelmäßige Geometrien sind begrenzt.

Typische Anwendungsbereiche finden sich in der Automobil-, Maschinenbau- und Elektronikindustrie, insbesondere dort, wo hohe Stückzahlen und belastbare Gewindeverbindungen benötigt werden, wie Schrauben, Bolzen oder Muttern aus gut formbaren Werkstoffen. Gewindebildung wird oft als Alternative oder Ergänzung zu Gewindeschneiden, -bohren oder -formen eingesetzt.