Was ist Flammrichten?

Flammrichten ist ein Fertigungsverfahren der Autogentechnik nach DIN 8522. Es beseitigt beim Schweißen und Härten entstandene Schrumpfungen und Spannungen. Das Grundprinzip des Flammrichtens beruht auf einer örtlich eng begrenzten Erwärmung in Verbindung mit einer Dehnungsbehinderung. Flammrichten ist oftmals das einzig mögliche Verfahren zur Behebung von Krümmungen, Verwerfungen und Verdrehungen.

Geschichte

Das Flammrichten ist im Vergleich zum Richten mit mechanischen Kräften ein verhältnismäßig junges Umformverfahren.

Nach 1920 entwickelte sich dieses Verfahren in Verbindung mit der Schweißtechnik wegen der zunehmenden Probleme mit verzogenen Schweißkonstruktionen. Das Flammrichten findet in weiten Teilen der Stahlbautechnik und des Metallbaus Anwendung.

Grundlagen

Das Richten und Umformen sind Arbeitsgänge, mit denen eine bleibende Verformung hervorgerufen wird. Flammrichten erzeugt durch eine geeignete Wärmeeinbringung im Werkstoff innere Schrumpfkräfte. Dabei tritt infolge behinderter Wärmedehnung eine bleibende Stauchung ein. Beim Abkühlen entstehen in der gestauchten Zone Kräfte, die zu der gewünschten Änderung der Form führen. Der Richteffekt beim Flammrichten wird durch Verkürzung der erwärmten Stelle erreicht. Die Wirkung des Flammrichtens beruht auf Gesetzmäßigkeiten, die durch Temperaturänderungen Dehnungen und Schrumpfungen hervorrufen.

Werkstoffe

Flammrichten lässt sich grundsätzlich an schmiedbaren und knetbaren Werkstoffen vornehmen, wenn sie ausreichende Wärmedehnung und Formänderungsvermögen besitzen. Dazu gehören Stahl, Kupfer, Aluminium und Nickel sowie deren Legierungen. Für den Erfolg des Flammrichtens sind bei den verschiedenen Metallen auch wärmetechnische und metallurgische Eigenschaften maßgebend. Zu den wärmetechnischen Eigenschaften zählen neben der Wärmedehnung noch die Wärmeleitfähigkeit und die spezifische Wärme des jeweiligen Werkstoffes.

Arbeitsablauf

Das Anwärmen auf die erforderliche Richttemperatur muss möglichst schnell erfolgen, da langes Wärmen auch ein Abwandern der Wärme in benachbarte Zonen zur Folge hat. Kurze Wärmzeiten verhindern somit unerwünschte Werkstoffveränderungen. Dabei sind umfangreiche Erfaxrungen mit dem Flammrichten erforderlich, um dies praktisch bewältigen zu können. Dazu zählen besonders: Wahl der richtigen Brennergröße bzw. der Brennerart, Flammeneinstellung je nach Werkstoffart, Richttemperatur beobachten und messen, richtige Einschätzung der zulässigen Abkühlgeschwindigkeit, Nachbehandlung der Oberflächen von gerichteten Bauteilen.

Die Arbeiten werden vorwiegend mit einem Acetylen-Sauerstoffflamme vorgenommen, weil sie die höchste Flammtemperatur ergibt. Die Erwärmung beim Flammrichten wird je nach Anwendungsfall durch folgende Wärmebilder (Wärmefiguren) vorgenommen: Wärmepunkt, Wärmepunktfelder, Wärmeoval, Wärmering, Wärmestraßen, Wärmekeil oder eine Kombination von Strichen und Keilen. Beim Einsatz anderer Brenngase mit niedrigeren Höchsttemperaturen müssen die unterschiedlichen Eigenschaften dieser Flamme berücksichtigt werden. Dazu zählen die Flammenleistung, oxidierende Wirkung und der Wasseranteil.

Es wird mit speziellen Brennergrößen gearbeitet, damit genügend Wärmestau gewährleistet ist. Die Größe der Flamm-Richtbrenner wird durch die Werkstoffart und die Materialdicke bestimmt. Das Erwärmen auf die notwendige Richttemperatur erfolgt schnell, damit sich die Richtstelle an der festen Umgebung aufstauchen kann. Kurze Anwärmzeiten verhindern Änderungen der Werkstoffeigenschaften. Der Werkstoff muss bis in den verformbaren Bereich erwärmt werden. Bei Stahl beträgt die Temperatur über 550 °C. Bei Leichtmetallen liegt die Flamm-Richttemperatur je nach Legierung zwischen 350 °C bis 400 °C.

Fazit

Für das erfolgreiche Flammrichten ist die Auswahl einer optimalen Dehnungsbehinderung besonders wichtig. Eine kalte Umgebung ist die natürlichste Dehnungsbehinderung beim Flammrichten. Ein Abwandern der Wärme durch zu lange Erwärmung verschlechtert die Richtwirkung. Reicht die Behinderung der Wärmedehnung durch die kalte Umgebung der Wärmestelle nicht aus, sind mechanische Hilfsmittel sinnvoll. Dadurch wird die Stauchung unterstützt und die Richtwirkung verstärkt.