Der Führungsbolzen ist ein entscheidendes Verbindungs- und Tragbauteil eines Hydraulikzylinders. Er wird weit verbreitet in hydraulischen und pneumatischen Antrieben eingesetzt und zeichnet sich durch hochfrequente Bewegungen sowie strenge technische Anforderungen aus, wodurch er zu einem Präzisionsbewegungselement zählt. Als Beispiel dient der Hydraulikzylinder, der hauptsächlich aus Zylinderrohr, Kolbenstange, Kolben und Endkappen besteht. Die Bearbeitungsqualität der Kolbenstange beeinflusst unmittelbar die Lebensdauer und Betriebssicherheit des gesamten Zylinders. Kolbenstangen erfordern eine hochpräzise Bearbeitung. Die geforderte Oberflächenrauheit beträgt Ra 0,4–0,8 µm, wobei hohe Anforderungen an Koaxialität und Verschleißfestigkeit gestellt werden. Konstruktionsbedingt handelt es sich bei der Kolbenstange um ein schlankes Wellenbauteil, was die Bearbeitung besonders anspruchsvoll macht und seit Langem eine Herausforderung für Fertigungsingenieure darstellt. Oberflächenverfestigung durch Walzglätten
Oberflächenbehandlungsverfahren werden angewendet, um die Korrosionsbeständigkeit der Kolbenstange zu erhöhen und das Entstehen sowie die Ausbreitung von Ermüdungsrissen hinauszuzögern, wodurch die Ermüdungsfestigkeit verbessert wird. Durch das Walzglätten entsteht eine kaltverfestigte Schicht an der Oberfläche. Dieses Verfahren reduziert elastische und plastische Verformungen an der Kontaktfläche, verbessert deutlich die Oberflächenverschleißfestigkeit und beseitigt gleichzeitig häufig auftretende Schleifbrandfehler, die bei herkömmlichen Schleifprozessen entstehen. Nach dem Glätten verbessert die verringerte Oberflächenrauheit die Passgenauigkeit und senkt die Reibung zwischen Kolbenstange und Dichtungen oder Dichtringen während der Hin- und Herbewegung. Dadurch wird der Dichtungsverschleiß minimiert und die Gesamtlebensdauer des Hydraulikzylinders verlängert. Das Walzglätten gilt daher als hochwertiges und zuverlässiges Oberflächenveredelungsverfahren in der Herstellung von Kolbenstangen. Technische Spezifikationen der Kolbenstange
Toleranzklasse Führungsbolzen: F7–F9
Oberflächenrauheit Führungsbolzen: Ra 0,3–0,6 µm
Oberflächenhärte Führungsbolzen: HRC 58–64 Tiefe der gehärteten Schicht (Kolbenstangenoberfläche): 1–3 mm
Bearbeitungsgenauigkeit (Rundlauf): 0,02–0,05 mm
Rundlaufgeradheit: ≤ 5 µm pro 100 m
Dicke der Verchromungsschicht: 0,025–0,035 mm