'Besserer' Federstahl

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo zusammen,

ich brauche einige kleine Schenkelfedern (D 5mm, L 20mm), die ich mir zurzeit versuchsweise aus 0,6mm und 0,8mm Stahldraht aus dem Modellbauladen gewickelt habe, also ca. 15 bzw. 11 Windungen.

Ich bin etwas enttäuscht von - ja wie heißt das -? Wenn ich bei die 0,6er Feder nur ca. 2 Windungen entgegen ihrem Wickelsinn „öffne“, kommt sie schon nicht mehr in die Ausgangslage zurück. Sie verhält sich also schon leicht plastisch. Mir kommt das stark „verbesserungsfähig“ vor.

Eine Wikipedia-suche zu „Federstahl“ hat mich nicht wirklich schlauer gemacht. Was kann ich tun, um eine bessere Feder mit besseren Eigenschaften hinzubekommen? Gibt es deutlich bessere Federstahldrähte (wenn ja, wo bekomme ich kleine Mengen verschiedener Stärken davon her), oder kann ich den normalen Stahldraht vor- oder nachbehandeln?

Wenn ich die Ebay-Angebote oder z. B. die bei bei Conrad ansehe, bin ich etwas skeptisch. Der Begriff „Federstahl“ ist nicht gerade ein geschützter Begriff, und ohne technische Daten könnte ich auch Blumendraht als Federstahl verhökern…

Danke und Grüße

Uwe

#2

Hallo zusammen,

Hallo Uwe

ich brauche einige kleine Schenkelfedern (D 5mm, L 20mm), die ich mir zurzeit versuchsweise aus 0,6mm und 0,8mm Stahldraht aus dem Modellbauladen gewickelt habe, also ca. 15 bzw. 11 Windungen.

Ich bin etwas enttäuscht …

… Gibt es deutlich bessere Federstahldrähte (wenn ja, wo bekomme ich kleine Mengen verschiedener Stärken davon her)

Versuch´s mal mit Federn aus einem Kugelschreiber. Die liegen im Außendurchmesser etwa bei 5mm.

oder kann ich den normalen Stahldraht vor- oder nachbehandeln?

Die fertig gewickelten Federn in einer Gasflamme kirschrot glühend machen und in Maschinenöl werfen. Dieser Härtevorgang sollte die Elastizität der Feder deutlich erhöhen.

Wenn ich die Ebay-Angebote oder z. B. die bei bei Conrad ansehe, bin ich etwas skeptisch. Der Begriff „Federstahl“ ist nicht gerade ein geschützter Begriff, und ohne technische Daten könnte ich auch Blumendraht als Federstahl verhökern…

Googel nach „Spiralfedern“ (obwohl sie korrekt „Wendelfedern“ heißen müssten). Was Dir an fertigen Federn angeboten wird, sollte schon gewissen Qualitätsstandards genügen.

Danke und Grüße

Uwe

Bitte und auch Grüße
merimies

#3

Hallo,
wie schon geschrieben, werden Federn erst aus rel. weichem Mat.
gewickelt und erst dann gehärtet. Danach sind es Federn.

Deshalb ist es auch schlecht möglich, selber was ordentliches
zu fabrizieren. Einfacher ist es, vorhandene Federn zu
modifizieren, indem man z.B. längere Federn kürzt.

Dazu kann man z.B. eine Feder an beliebiger Stelle kürzen und
die Enden mit einem kleinen Brenner ausglühen und passend biegen.
Gruß Uwi

#4

Hallo Uwi,

wie schon geschrieben, werden Federn erst aus rel. weichem
Mat.
gewickelt und erst dann gehärtet. Danach sind es Federn.

Wo hast Du das denn her? Hätte mich echt interessiert. Ich kann mir den „Härtevorgang“ technisch nicht so recht vorstellen. Mal davon abgesehen, dass es auch Federdraht (federhart) im coil gibt.
Gruß
Peter

#5

Hallo,

Ich bin etwas enttäuscht von - ja wie heißt das -? Wenn ich
bei die 0,6er Feder nur ca. 2 Windungen entgegen ihrem
Wickelsinn „öffne“, kommt sie schon nicht mehr in die
Ausgangslage zurück. Sie verhält sich also schon leicht
plastisch. Mir kommt das stark „verbesserungsfähig“ vor.

Ich habe die Frage nicht recht verstanden. Was heißt, Du „öffnest“ zwei Windungen?
Gruß
Peter

#6

Hallo Uwi,

wie schon geschrieben, werden Federn erst aus rel. weichem Mat. gewickelt und erst dann gehärtet. Danach sind es Federn.

Wo hast Du das denn her? Hätte mich echt interessiert. Ich kann mir den „Härtevorgang“ technisch nicht so recht vorstellen. Mal davon abgesehen, dass es auch Federdraht (federhart) im coil gibt.
Gruß
Peter

Hallo Peter

Wenn der Federstahl ein Kohlenstoffstahl ist, kann er natürlich wie jeder Kohlenstoffstahl gehärtet werden.

Bei kleinen Federn (so aus 1mm Draht) ist das „zu Fuß“, also ohne Härteofen, etwas schwierig. Abschrecken in Wasser mit anschließendem Anlassen fällt da schon mal flach.

Wir haben seinerzeit in der Lehrwerkstatt die selbstgewickelten Federn mit dem Schweißbrenner erwärmt und dann in Öl abgeschreckt. Da kann man auf das Anlassen verzichten, weil der Abkühlungsvorgang nicht so schroff ist. Ich erinnere mich, dass unser Meister gelegentlich auch im Pressluftstrahl abgeschreckt hat.

Gruß
merimies

#7

Hallo Peter,

dir und den anderen erstmal Danke für die Antworten. Ich hätte also eine reelle Erfolgsaussicht, wenn ich die selbst gewickelten Federn härte.

Ich habe die Frage nicht recht verstanden. Was heißt, Du
„öffnest“ zwei Windungen?

Das erklärt sich aus dem Begriff „Schenkelfeder“:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schenkelfeder#Schrauben…
Hier ein Auszug:

Zitat: Als Schenkelfeder bezeichnet man eine Schraubenfeder, die um ihre Achse auf Torsion beansprucht wird. Im Unterschied zu den Haken oder Ösen der Zugfeder endet der Federdraht typischerweise in hebelartigen Schenkeln, an denen sich das Drehmoment besser einleiten lässt. Dabei dienen Maschinenteile zur Aufnahme der Wicklung oder deren Enden oft als Gegenhalt. … Wie die Spiralfeder (siehe unten) ist die Schenkelfeder eine gewundene Biegefeder. … Weit verbreitet ist die Schenkelfeder an der Wäscheklammer und am Bügel der Schlag-Mausefalle.

Ich kann die Feder also so tordieren, dass sich ihre Windungszahl erhöht und der Durchmesser verringert, oder dass sie sich ihre Windungszahl verringert und der Durchmesser erhöht. Ich hab Letzteres als „Öffnen“ bezeichnet.

Da es mir auf relativ genaue Endabmessungen ankommt (Länge, Durchmesser) sowie ich ggf. weitere, identische Stücke machen will, kommt es wenig in Frage, irgendwelche anderen Federn zu „vergewaltigen“. Die müssten schon außergewöhnlich gut passen.

Viele Grüße

Uwe

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#8

Hallo,

wie schon geschrieben, werden Federn erst aus rel. weichem
Mat.
gewickelt und erst dann gehärtet. Danach sind es Federn.

Wo hast Du das denn her? Hätte mich echt interessiert.

Da ich verschiedene Federn in meinen Geräten einsetze,
habe ich schon öfters das Problem gehabt, Feder zu beschaffen
bzw. deren Eigenschaften festzulegen. Nu bin ich zwar kein
Konstrukteur, aber wenn gesagt wird, dass die Federn, egal
ob nun z.B. Spiralfedern oder auch Blattfedern, nach dem Bearbeiten
üblicherweise gehärtet werden, dann darf ich das wohl glauben.
Dies gilt übrigens nicht nur für Stahlfedern, sondern
z.B. auch für Kupferberyliumbronzen.
http://www.h-r.com/index.php?inhalt=produkt-industri…
http://www.triebel-guntools.de/arbeitsanweisung2.asp…

Natürlich wird das nicht für jedes Mat. gelten, aber ich denke
für gängige Stahlfedern aus härtbarem Stahl macht das Sinn.
Gehärteten Stahl zu bearbeiten, wenn es im weichen Zustand viel
einfacher geht, käme einem Schildbürgerstreich gleich, oder?

Ich kann mir den „Härtevorgang“ technisch nicht so
recht vorstellen.

Stellst du dich jetzt dumm, oder wo ist das Problem?
Erhitzen, abschrecken und oft auch noch anlassen.

Mal davon abgesehen, dass es auch Federdraht
(federhart) im coil gibt.

Ja und, wo ist da ein Widerspruch?
Gruß Uwi

#9

Hallo Uwe

ich brauche einige kleine Schenkelfedern (D 5mm, L 20mm), die
ich mir zurzeit versuchsweise aus 0,6mm und 0,8mm Stahldraht
aus dem Modellbauladen gewickelt habe, also ca. 15 bzw. 11
Windungen.

Eine Wikipedia-suche zu „Federstahl“ hat mich nicht wirklich
schlauer gemacht. Was kann ich tun, um eine bessere Feder mit
besseren Eigenschaften hinzubekommen? Gibt es deutlich bessere
Federstahldrähte (wenn ja, wo bekomme ich kleine Mengen
verschiedener Stärken davon her), oder kann ich den normalen
Stahldraht vor- oder nachbehandeln?

Federstahl ist nicht gleich Federstahl, es gibt m.W. ca 20 v erschiedenen Sorten, die entsprechend unterschiedliche Rückstellmomente haben.
Federstahldraht wird meist ungehärtet geliefert, nach dem wickeln wird gehärtet, das ist aber bei geringen Querschnitten im „Freihandverfahren“ nicht leicht. Hier nimmt man besser eine einzelne Kochplatte und die Feder wird in einer wärmespeichernden Packung aufgeheizt. Mit einem Autogen Schweissbrenneer kann man mit Azetylen Überschuss sogar noch aufkohlen. Wichtig ist aber, dass eine Temperatur von 720 °C nicht übeschritten wird, dann erhältst Du nicht reversible Gefügeumwandlungen.
Noch ein Wort zu Deinem speziellen Problem, bei deisen geringen Drahtquerschnitten überlastest Du die Federn wahrscheinlich. Eine gängige Lösung ist dabei, die Feder doppelt zu wickeln.
Manchmal bringt auch die Erhöhung des Drahtdurchmessers um 0,2 mm das entschedende Mehr.
Federdraht bekommst Du von allen entsprechenden Lieferanten als Muster.
Bei einigen Firmen kannst Du einzelne Federn mit genau definierten Eigenschaften und Formen bekommen ( Löbke).
Gezielt Federn herstellen, ist nicht ganz so einfach !
Gruß
Rochus

#10

Hallo Uwe,

Eine Wikipedia-suche zu „Federstahl“ hat mich nicht wirklich
schlauer gemacht. Was kann ich tun, um eine bessere Feder mit
besseren Eigenschaften hinzubekommen? Gibt es deutlich bessere
Federstahldrähte

mit 1.4310 oder 1.4021 Wickle ich vorwiegend Schenkelfedern. Die haben auch ohne nachbehandlung sehr gute Federeigenschaften.
Zur Hilfe habe ich einen Wickelapparat oder aber auch eine Kupferzange.

Frag mal bei einem Stahlhandel speziell für Rosfreie Stähle nach, ob du für einen Versuch ne Probe haben kannst.So bekommst du mit etwas Glück auch Kleinmengen.
Viele Grüße
Markus

#11

Hallo Uwi,

wie schon geschrieben, werden Federn erst aus rel. weichem
Mat.
gewickelt und erst dann gehärtet. Danach sind es Federn.

Wo hast Du das denn her? Hätte mich echt interessiert.

Da ich verschiedene Federn in meinen Geräten einsetze,
habe ich schon öfters das Problem gehabt, Feder zu beschaffen
bzw. deren Eigenschaften festzulegen. Nu bin ich zwar kein
Konstrukteur, aber wenn gesagt wird, dass die Federn, egal
ob nun z.B. Spiralfedern oder auch Blattfedern, nach dem
Bearbeiten
üblicherweise gehärtet werden, dann darf ich das wohl glauben.

es geht hier ausschliesslich um die Behauptung dass Federn erstmal aus weichem Material gewickelt und DANN gehärtet werden.
Die nach dem Wickeln u.U. erfolgende Wärmebehandlung hat mit Härten oder Vergüten überhaupt nichts zu tun.
Wir sprechen hier auch nicht über Federn mit so etwa 8 bis 10mm Drahtdurchmesser und irgendwelchen Sonderfedern. Und was heißt „dumm stellen“. 10tausende kleiner Federn mit einem Drahtdurchmesser so um die 0,3mm würden ja wohl nicht einzeln gehärtet.

http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/mmm…
„… Nach dem Winden wird die Rohfeder einer Wärmebehandlung bei niedrigen Temperaturen, dem Anlassen, unterzogen. Dabei werden die nach der Kaltumformung in der Feder entstandenen Spannungen weitgehend abgebaut und auch eine Erhöhung der Fließ- und Bruchgrenzen des Werkstoffs in Zug-, Torsions- und Biegerichtung erreicht. Meistens werden nach dem Anlassen die Endwindungen der Druckfedern wegen der zentrischen Krafteinleitung angeschliffen (Bild 3a und 3b), gegebenenfalls auch noch angefast…“
Gruß
Peter

1 Like
#12

Hallo Uwe,
frag mal bei denen:
http://shop.knoerzer.eu/shop.php
Die waren „früher“, so vor 10 Jahren recht entgegenkommend
Gruß
Peter

#13

Hallo,
du hast wahrscheinlich recht. Die meisten kleinen Federn
kann man mit den richtigen Maschinen auch aus
„fertigem Federdraht“ herstellen.

Die Feder, die ich verwende, sind aber auch nur recht klein,
mit Drahtdurchmesser um 1mm oder weniger.
Bei Blattfedern mit ca. 0,8mm Dicke weiß ich zuverlässig,
daß die nach dem Bearbeiten (in Streifen schneiden, Kanten
schleifen und bohren) gehärtet werden.

Die Sache mit dem einzeln Härten müßte aber IMHO auch nicht sein.
Da kann man die Feder wohl auch wie Schüttgut erwärmen und
abschrecken, oder?
Gruß Uwi

#14

nun denn…
Das entsprechende Teil (Feder) wird zuerst auf einem Stanz-Biege-Automaten hergestellt. Anschließend wird es durch einen Härteofen geschickt. Dort wird es zuerst auf etwa 850 Grad erhitzt, anschließend fällt es in ein entsprechend temperiertes Salzbad. Je kühler das Salzbad ist, umso härter wird die Feder. Man muß jedoch eine bestimmte Härte erhalten, ansonsten besteht die Gefahr des Federbruchs - oder wenn nicht ausreichend gehärtet und das Teil zu weich, dann verbiegt sich die Feder unter Last. Dieses mißt man vor Großserienfertigung an Versuchsteilen mit Zug-, Bruch- und Biegetests - die Härte läßt sich mit dem sogenannten HRC- oder Vickers-Verfahren messen…

…so mache ich das zumindest jeden Tag in unserer Firma :smile:

Gruss Mike

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