Flachformfedern einfachFlachfedern werden in der Regel individuell nach Kundenwunsch aus Federbandstahl oder Federstahlblechen gestanzt, gelasert oder geätzt. Die Metallformteile lassen sich vielfältig verwenden – beispielsweise als Kraftspeicher, Mess-, Schwingungs- oder Dämpfungselemente. Darüber hinaus dienen sie auch als Kontakt- und Sicherungs- oder flexible Verbindungselemente. Einsatzgebiete sind unter anderem die Automobilbranche sowie Luft- und Raumfahrt, Elektro-, Möbel oder Medizinindustrie.

Unterschiedliche Formgebung

Neben einfachen Flach- und Spiralfedern gibt es auch komplizierte Flachformfedern bzw. Formfedern. Diese passen sich optimal an die Geometrie der sie umgebenden Bauteile an. Allgemein unterscheidet man zwischen geraden Flachfedern, Flachformfedern sowie gewundenen oder scheibenförmigen Flachfedern.

Gerade Flachfeder

Die geraden  FlachfedernFlachformfeder, auch Blattfedern genannt, werden häufig aus Federbandstahl mithilfe eines Stanz- oder Stanzbiegeautomaten gefertigt und in Form gebracht. Bei geringen Stückzahlen oder sehr filigranen Formen lassen sich die Federn auch aus Federstahlblech lasern oder ätzen. Gerade Flachfedern kommen überall dort zum Einsatz, wo Bauteile gehalten, fixiert und verbunden werden sollen – unter anderem in Kontaktsystemen elektrischer Schalteinrichtungen, zum Beispiel in Relais. Als Kontaktfedern lassen sich Flachfedern vorgespannt verbauen. Dadurch verkürzen sich auch die Schaltwege. Ihre Kennlinie ist linear.  Zur Berechnung einer geraden Flachfeder erhalten Sie hier die wichtigsten Formeln.

Flachformfeder

Flachformfeder einfachFlachformfedern sind aus Geradenteilen oder Kreisbogenteilen gefertigt. Sie werden aus  Federbandstahl mit einem Stanzbiegeautomaten hergestellt und gleichzeitig in Form gebracht. Die Federbandbreite beträgt bis zu 150 Millimeter, die Bandstärke liegt bei 0,1 bis 3 Millimeter. Bei aufwändigen Flachformfedern hingegen wird die Grundform mit Hilfe von Laserschneiden aus dem Federstahlblech herausgeschnitten und anschließend durch  Biegen, Prägen, Kanten und Tiefziehen umgeformt. Die Vielfalt der Formen und das Anwendungsangebot sind nahezu unbeschränkt. Die Krafteinwirkung der Flachformfedern zu berechnen, ist komplex. Überprüft werden kann sie mit der sogenannten Finite-Elemente-Methode, kurz FEM. Im Vorfeld gilt es, manuell machbare Abmessungen näherungsweise festzulegen. Allgemeingültige Berechnungsmodelle sind nicht vorhanden. Eine besondere Rolle spielen daher Gestaltungsrichtlinien, bei denen die Mindestbiegeradien eingehalten werden. Je nach Gestaltung der Flachformfeder kann die Federkennlinie linear oder kombiniert sein. Anwender können ganz nach Anforderung aus verschiedenen Federbandstahlsorten, Federstahlblechen sowie Oberflächenbehandlungen wählen.

Gewundene Flachfeder: Spiralfeder und Rollfeder

Spiralfedern Varianten
Spiralfedern

Zu den gewundenen Flachfedern gehören Rollfedern sowie Spiralfedern mit viel oder wenig Raum zwischen den Windungen. Letztere werden mit Radialbiegemaschinen hergestellt. Zum Einsatz kommen sie unter anderem in der Automobilindustrie. Verbaut sind sie beispielsweise in Sicherheitsgurten, Fensterhebern oder Schlössern. Rollfedern hingegen spielen bei Federzugsystemen eine wichtige Rolle. Gewundene Flachfedern eignen sich optimal als Ausgleichsfedern für kleinere Drehwinkel. Die gespeicherte Kraft dient hierbei als Rückstellmoment oder Ausgleich. Die Federkennlinie steigt fast geradlinig an.

Scheibenförmige Flachfeder

TellerfederScheibenförmige Flachfedern sind Tellerfedern  oder Federscheiben. Verwendet werden sie entweder als Einzelfeder oder auch in Kombination. Federscheiben eigenen sich als Vorrichtungen bei speziellen Schraubverbindungen. Tellerfedern sind dagegen besonders kompakt, überzeugen durch ihre hohe Kraft und werden deshalb häufig in begrenzten Räumen verwendet. Gefertigt werden sie im Stanzverfahren mit anschließender Kaltumformung und Kantenrunden. Die Federkennlinie von Tellerfedern ist degressiv, sprich abnehmend. Der Vorteil: Sowohl Kraft als auch Federweg lassen sich durch das Schichten zu einer Tellerfedernsäule verändern.

Die Herstellung von Flachfeder

Abhängig von Anforderung, Form und Stückzahl werden Flachfedern  im reinen Biege- oder Stanzbiegeverfahren hergestellt oder durch Laserschneiden mit nachfolgender Umformung durch Biegen, Prägen, Kanten und Tiefziehen gefertigt. Vor allem bei letzterem Verfahren sind der Formgebung von Flach- oder Formfedern keine Grenzen gesetzt. Anwender können aus einem breiten Spektrum an Federwerkstoffen wählen: Neben normalen Federstählen gibt es auch Edelstähle sowie NE-Metalle und Bundmetalle in Band- oder Plattenform.

Übersicht des Fertigungsspektrums von Flachfedern:

Materialstärken: 0,1 bis 3,0 Millimeter

Bandbreiten: 1,0 bis 150 Millimeter

Plattengrößen:  1500 x 2500 Millimeter

Fertigungstechnik: Lasern, Prägen, Stanzen, Biegen, Schleifen und Montieren

Die Nachbearbeitung von Flachfedern

Flachfedern, die spezifische Anforderungen erfüllen müssen, können oberflächenbehandelt werden. Zu den unterschiedlichen Verfahren zählen zum Beispiel Gleitschleifen, Trowalisieren, Phosphatieren, Brünieren, Verzinken, Vergolden, Verkupfern oder auch Lackieren. Je nach Oberflächenbehandlung weisen die Federn bestimmte Eigenschaften auf. Hier eine Übersicht:

antihaftendkältebeständigoptisch
dauerfestkorrosionsbeständigregenerierend
gleitgünstiglebensmittelechtgereinigt
gratfreileitendsalzwasserbeständig
grundiertlötbarsäurebeständig
hitzebeständigmedizinisch reinlösungsbeständig
isolierendmetallisch reinstark beansprucht
unmagnetisch

Auf Wunsch verbaut Gutekunst die Flachfedern auch direkt in die beigestellten Baugruppen.

Individuelle Flachfedern für Ihre Anforderungen

Ob gerade, gewundene, scheibenförmige Flachfedern oder Flachformfedern, in Kleinmengen oder Großserien, mit Oberflächenbehandlungen oder in speziellen Federstahlarten – die Techniker von Gutekunst Formfedern finden gerne gemeinsam mit Ihnen heraus, welche Flachfeder für Sie die Richtige ist. Kontaktieren Sie unsere Technikabteilung unter (+49) 07445 8516-30 oder technik@gutekunst-formfedern.de.

 

Weitere Informationen:

 

Flachfedern