Hydraulikzylinder wandeln Fluiddruck in mechanische Kraft um und treiben kritische Ausrüstungen an — von Baumaschinen bis hin zu Steuerungssystemen für Offshore-Plattformen. Die Qualität jeder einzelnen Komponente bestimmt unmittelbar die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des gesamten Zylinders, während die Fertigungstechnologien Mikrometergenauigkeit bei der Bearbeitung von Werkstoffen unterschiedlicher Härte gewährleisten müssen. Moderne Auftragsfertigung ermöglicht es Kunden, Komponentenbausätze oder komplette Zylinder nach Zeichnungen zu erhalten, mit garantierter Konformität zu den internationalen Normen ISO 6020 und ISO 6022.
Aufbau des Hydraulikzylinders: Funktionen und Anforderungen an die Komponenten
Ein Hydraulikzylinder besteht aus sechs Hauptkomponentengruppen, von denen jede spezifische Funktionen erfüllt und besondere Anforderungen an Werkstoffe und Fertigungsgenauigkeit stellt.
Das Zylinderrohr (Laufbuchse) ist das tragende Element, in dem sich der Kolben bewegt. Die Innenfläche des Rohrs fungiert sowohl als Führungs- als auch als Dichtfläche, weshalb strenge Anforderungen gelten: Oberflächenrauheit Ra 0,2–0,6 µm, Durchmessertoleranz nach Qualität H8/H9, Geradheit nicht mehr als 1 mm pro Meter Länge. Diese Parameter werden durch Honen erreicht — ein abrasives Endbearbeitungsverfahren, das ein charakteristisches Kreuzschliffmuster aus Mikrorillen erzeugt, die den Ölfilm halten.
Die Kolbenstange überträgt die Kraft vom Kolben zum Aktor und ist das am stärksten belastete Zylinderelement. Stangendurchmesser variieren von 6 bis 900 mm, Längen erreichen 12–18 Meter. Die Stangenoberfläche muss die Dichtheit beim dynamischen Kontakt mit Dichtungen gewährleisten, daher beträgt die erforderliche Oberflächenrauheit Ra 0,1–0,4 µm und die Durchmessertoleranz f7 oder g6 nach ISO. Eine Hartverchromung von 20–50 µm Dicke schützt die Stange vor Korrosion und Verschleiß.
Der Kolben erzeugt Druck und wandelt hydraulische Energie in mechanische Bewegung um. Die Fertigungsgenauigkeit ist entscheidend für die Dichtheit: Die Konzentrizität zwischen Bohrung und Außendurchmesser darf 0,01–0,02 mm nicht überschreiten, die Rechtwinkligkeit der Stirnfläche zur Achse muss innerhalb von 0,04 mm pro 100 mm Durchmesser liegen. Typische Kolben-Rohr-Passungen sind H8/f7 oder H9/g8, die optimales Spiel für den Dichtungsbetrieb bieten.
Deckel und Führungsbuchsen sorgen für die Zylinderabdichtung und Stangenführung. Der vordere Deckel (Führungsbuchse) enthält Stangendichtungen, Abstreifer und Führungsbuchse. Zu den Befestigungsmethoden gehören Gewindeverbindung, Zuganker (Tie-Rod), Schweißen und Flanschverschraubung — die Auswahl hängt vom Betriebsdruck und den Einsatzbedingungen ab.
Führungsbuchsen und Führungsringe nehmen Radialkräfte auf und verhindern Metall-auf-Metall-Kontakt zwischen Stange und Führung. Moderne Führungen werden aus PTFE-Verbundwerkstoffen, verstärktem Polyamid oder traditioneller Bronze gefertigt, mit einer Querschnittstoleranz von ±0,025 mm.
Dichtungselemente umfassen Kolbendichtungen, Stangendichtungen, Pufferringe (zur Druckspitzendämpfung), Abstreifer und Stützringe, die ein Extrudieren der Hauptdichtung verhindern.
Bearbeitungstechnologien: Vom Rohling zum fertigen Bauteil
Die Fertigung von Hydraulikzylinderkomponenten erfordert einen Komplex technologischer Operationen, die hohe Präzision und Oberflächenqualität gewährleisten.
CNC-Drehen wird zur Fertigung von Stangen, Kolben, Deckeln und Führungsbuchsen eingesetzt. Die Operationen umfassen Schrupp- und Schlichtbearbeitung von Außen- und Innenflächen, Gewindeschneiden, Plandrehen und Formen von Sitzflächen. Moderne Drehzentren erreichen eine Positioniergenauigkeit von 0,005 mm.
Fräsen erzeugt komplexe Profile, Ölnuten, Keilnuten, Befestigungsbohrungen und Montageflächen. Bearbeitungszentren ermöglichen die komplette Teileproduktion in einer Aufspannung.
Honen ist die Schlüsseloperation bei der Rohrfertigung. Der Prozess korrigiert die Geometrie (Ovalität, Konizität), erzeugt ein Kreuzschliffmuster im Winkel von 40°–80° und erreicht eine Rauheit von Ra 0,2–0,6 µm. Eine alternative Methode — Schälwalzen (SRB) — verformt die Oberfläche plastisch und erzeugt eine kaltverfestigte Schicht mit erhöhter Verschleißfestigkeit. Bearbeitungsbereich: Durchmesser 50–750 mm, Längen bis 16 Meter.
Schleifen wird zur Stangenbearbeitung (Rundschleifen und spitzenloses Schleifen), zur Rohrvorbereitung vor dem Honen (Innenschleifen) und zur Endbearbeitung von Sitzflächen eingesetzt.
Stangenhartverchromung ist ein elektrochemisches Verfahren zur Abscheidung von Hartchrom, das Korrosions- und Verschleißbeständigkeit bietet. Die Standardschichtdicke beträgt 20–30 µm, die Chromhärte 850–1150 HV (66–72 HRC). Für Marineanwendungen wird eine Duplexbeschichtung mit 125 µm Nickel-Unterschicht und 125 µm Chromschicht verwendet. Die Beschichtungsqualität wird durch Salzsprühtest nach ASTM B-117 (mindestens 48 Stunden) geprüft.
Wärmebehandlung der Stangen umfasst Vergüten auf 229–285 HB Härte und induktives Oberflächenhärten auf 45–60 HRC in 2–7 mm Tiefe. Induktionshärten ist kritisch für Stangen unter Stoßbelastung — es schützt die Chromschicht vor Absplittern bei Steinbruch- und Baustelleneinsatz.
Werkstoffe: Auswahl nach Betriebsbedingungen
Die Werkstoffauswahl wird durch Arbeitslasten, Druck, Temperatur und Umgebungsaggressivität bestimmt.
- Komponente
- Kolbenstangen
- Kolbenstangen
- Kolbenstangen
- Zylinderrohre
- Zylinderrohre
- Führungsbuchsen
- Führungsbuchsen
- Werkstoff
- C45, CK45, SAE1045
- 40Cr, 42CrMo4
- AISI 304, AISI 316
- ST52.3/E355
- E410, E470
- CuSn12
- CuAl10Fe4Ni4
- Eigenschaften
- ≥600 N/mm²
- 900–1100 MPa
- Korrosionsbeständig
- ≥520 MPa Zug, ≥355 MPa Streck
- Erhöhte Festigkeit
- 480–520 MPa, bis 400°C
- Nickel-Aluminiumbronze
- Anwendung
- Standardanwendungen
- Höhere Lasten
- Aggressive Umgebungen
- Standardzylinder
- Hochbelastete Zylinder
- Universelle Anwendung
- Meerwassereinsatz
Dichtungen werden aus Polyurethan (hohe Verschleißfestigkeit, Bereich -50…+120°C), Nitrilkautschuk NBR (Vielseitigkeit, -30…+100°C), Fluorelastomer FKM/Viton (Chemikalienbeständigkeit, bis +204°C) und PTFE (niedrige Reibung, -200…+260°C, Druck bis 400 bar) gefertigt.
Branchenanwendungen und spezielle Anforderungen
Normen und Qualitätskontrolle
Die Hydraulikzylinderfertigung unterliegt internationalen und nationalen Normen. ISO 6020-1 und ISO 6020-2 legen Abmessungen für 16 MPa (160 bar) Zylinder fest, ISO 6022 für 25 MPa (250 bar) mit Kolbendurchmessern 50–320 mm. ISO 3320 definiert die metrische Durchmesserreihe, ISO 4395 spezifiziert Stangengewindetypen.
Die Qualitätskontrolle umfasst obligatorische Prüfungen: Festigkeit bei 1,5× Nenndruck, äußere und innere Dichtheit, Losbrechdruck und Funktion im Leerlauf und unter Last. Alle Zylinder durchlaufen einen Probelauf. Für kritische Anwendungen wird eine 100%-Prüfstandprüfung jeder Einheit mit technischer Dokumentation durchgeführt.
Auftragsfertigung von Komponenten
Der moderne Ansatz zur Hydraulikzylinderproduktion ermöglicht die Bestellung kompletter Einheiten, einzelner Komponenten oder Montagesätze zur Kundenmontage. Kunden können erhalten: gehonte Rohre nach Maß, hartverchromte Stangen mit erforderlichen Toleranzen und Beschichtung, bearbeitete Kolben, Deckel und Führungsbuchsen sowie Dichtungs- und Führungssätze.
Der Hersteller bietet technische Unterstützung während der Entwicklung, Zeichnungsoptimierung für Fertigungsmöglichkeiten, Qualitätskontrolle nach PPAP-Standards oder Kundenanforderungen sowie Volumenflexibilität — von Prototypen bis zur Serienproduktion.
Eurobalt Engineering Leistungsspektrum
Eurobalt Engineering OÜ ist ein europäischer Hersteller von Präzisions-Metallkomponenten mit vollständigen Bearbeitungskapazitäten. Wir fertigen Hydraulikzylinderkomponenten nach Kundenzeichnungen: hartverchromte und wärmebehandelte Stangen, gehonte Rohre, Kolben, Deckel, Führungsbuchsen und Montagesätze.
Unsere Vorteile:
- Moderner CNC-Maschinenpark
- Rohrhonen bis 500 mm Durchmesser
- Stangenhartverchromung mit Schichtdickenkontrolle
- Wärmebehandlung einschließlich Induktionshärten
- Fertigung nach ISO 6020, ISO 6022
- Flexible Stückzahlen: von Einzelteilen bis zur Serie
