Spannungsarmglühen, wenn es dem Knopf-Drallziehen folgt, ist ein kritischer Vorgang in der Schusswaffenherstellung. Beim Knopfdrallziehen wird ein Hartmetall-Kaltumformwerkzeug durch einen gebohrten und geriebenen Laufrohling gezogen. Die Knopfdrallziehnuss komprimiert und bewegt das Laufwandmaterial, um Drallnuten in der Laufbohrung zu erzeugen, ohne das Metall tatsächlich zu schneiden. Daher erfordert das Knopfdrallziehen eine beträchtliche Krafteinwirkung und induziert Spannungen in den Laufwänden.

Entspannungsprozesse hängen von vielen Faktoren ab, aber im Allgemeinen geht es darum, einen gezogenen Lauf auf eine hohe konstante Temperatur zu erhitzen, die unter der kritischen Temperatur des Laufs aus legiertem Stahl liegt (normalerweise ~ 700 ° C). (Höhere Temperaturen verändern die Zusammensetzung/Kornstruktur des Metalls und gelten als Wärmebehandlung.)

Beim Spannungsarmglühen werden die Läufe in einem Industrieofen in ein vertikales Gestell geladen. Nachdem der Ofen etwa 95 °C erreicht hat, wird die Ofenkammeratmosphäre durch Stickstoff aus einem Stickstoffgasgenerator ersetzt. Die Temperatur im Ofen wird allmählich auf etwa 560 °C erhöht und dort für eine Stunde gehalten. Danach hört der Ofen auf zu feuern und die Kammertemperatur sinkt langsam und stetig, immer noch mit einer Stickstoffgasatmosphäre.

Der gesamte Entspannungszyklus umfasst etwa 16 Stunden, und es ist wichtig, dass der Kühlprozess in der Stickstoffatmosphäre stattfindet, da eine schnelle Abkühlung zu übermäßiger Feuchtigkeit und Kondensation auf den Läufen führen kann, was zu einer Oberflächenoxidation führt. Wenn die Läufe eine sichere Handhabungstemperatur erreichen, werden sie aus dem Ofen entfernt und mit einem Rostschutzmittel behandelt.

Für das Spannungsarmglühen stehen zwei Ofentypen – geschlossene Vakuumöfen und nicht geschlossene Öfen – zur Verfügung. Ein nicht abgedichteter Ofen spült die Atmosphäre indem es Luft aus der Ofenkammer verdrängt und benötigt dazu während des Betriebs einen kontinuierlichen Stickstoffstrom. Ein Vakuumofen hingegen saugt die Luft aus der Kammer und ersetzt sie anschließend durch Stickstoff.

Der Vakuumofen spart Stickstoff, da er nicht kontinuierlich gespült werden muss. Die aufrechterhaltene stationäre Umgebung des abgedichteten Ofens ermöglicht eine bessere Kontrolle von Variablen, die die Laufqualität und die Zykluszeit beeinflussen, und die Aufrechterhaltung einer konstanten Temperatur während des Spannungsarmglühens in einem abgedichteten Ofen ermöglicht ein schnelleres Aufheizen und Abkühlen der Läufe.

Ein nicht abgedichteter Ofen kostet normalerweise etwa zwischen 50.000 und 100.000 EUR, während ein Vakuumofen 500.000 EUR überschreiten kann. Beide Ofentypen erfordern eine Stickstoffquelle und andere Zusatzausrüstung sowie Laufgestelle, einen Rostschutz-Tauchtank und andere Ausstattungsdetails.

In den meisten Fällen ist es für einen Laufhersteller vorzuziehen, mit einem etablierten Wärmebehandlungsanbieter zusammenzuarbeiten, als das Spannungsarmglühen im eigenen Haus durchzuführen, insbesondere bei der anfänglichen Einrichtung der Produktion. Durch die Partnerschaft mit einem Wärmebehandlungsspezialisten, der versiegelte Vakuumöfen zum Spannungsarmglühen einsetzt, stehen Expertenrat und Prozessführung sofort zur Verfügung und bieten Zugang zu Öfen mit hoher Kapazität, wenn die Märkte eines Laufherstellers expandieren. Während das Spannungsarmglühen mit einem nicht abgedichteten Ofen eine kostengünstigere Option sein kann, können die Ausweitung der Leistung und die Aufrechterhaltung der Prozesskonsistenz Probleme bereiten.

Das Finish eines Laufes wirkt sich sowohl auf seine Leistung als auch auf sein Aussehen aus. Vor dem Spannungsarmglühen ist es daher wichtig, Öle zu entfernen, die durch vorherige Bearbeitungsvorgänge zurückgeblieben sind. Die Temperaturen des Entspannungsprozesses können Verunreinigungen auf die Innen- und Außenflächen eines Zylinders sowie in der Ofenkammer einbrennen. Die Kapazität des Spannungsabbauprozesses ist ebenfalls zu berücksichtigen, und es sollte darauf geachtet werden, den Ofen nicht zu überlasten. Zuviel Masse kann den empfohlenen Wärmezyklus verzögern.

Das Ziel des Spannungsarmglühens in der Laufproduktion ist die Herstellung von Läufen mit gleichbleibend hoher Qualität in einer angemessenen Zeit ohne Ausschuss aufgrund von Prozessinkonsistenzen. Laufhersteller, die erstklassige Produkte liefern möchten, sind gut bedient, wenn sie erfahrene, etablierte Wärmebehandlungsspezialisten suchen und einsetzen, um die Entspannung auf zuverlässige und wirtschaftliche Weise durchzuführen.