Der patentgeschützte UltraSTEEL^®-Prozess ist ein Verfahren, womit auf kaltgeformten Erzeugnissen eine spezielle beidseitig gepunktete bzw. gezogene Oberfläche erzeugt wird. Das geschieht vor dem eigentlichen Umformvorgang, indem das Flachband zwischen zwei UltraSTEEL^®-Walzen durchgeführt wird. Siehe nachstehende Abbildung.

Das Material läuft anschließend durch die Standard-Rollformanlage, in welcher das fertige Produkt entsteht.

• Die Formbarkeit des Materials wird durch den Prozess nicht reduziert. Mit UltraSTEEL^® kann jedes beliebige dünnwandige Element hergestellt werden, das durch Rollformen in Flachmaterial erzeugt werden kann.
• Es sind keine zusätzlichen Einrichtungen oder Aufwendungen erforderlich und das Verfahren kommt innerhalb einer normalen Rollformanlage zur Anwendung.
  

UltraSTEEL^®- unterscheidet sich von den herkömmlich beim Kaltformen eingesetzten Verfahren in der Art und Weise, in der das Material durch die UltraSTEEL^®- Walzen geführt wird. Die Struktur der UltraSTEEL^®--Bänder wird durch die gleichzeitige Bearbeitung des Materials von beiden Seiten erzeugt, wodurch die revolutionäre „Doppelhelix“-Struktur entsteht. Auf diese Weise erhält das Material ein hohes Maß an lokaler Kaltverfestigung, was für das UltraSTEEL^®-Verfahren bezeichnend ist. Die Doppelhelix-Form sichert ferner eine gleichmäßige Struktur im gesamten Band, ohne Dünn- oder Schwachstellen. In jeder Ebene des Bandquerschnitts wird eine gleichmäßige „Wellenstruktur“ erzeugt. Diese Wellenstruktur bewirkt eine lokale Versteifung des Bandes in allen Richtungen und verbessert die mechanischen Eigenschaften des Materials.  

Maßgeblich ist jedoch die Tatsache, dass der Prozess kein zusätzliches Material zur Herstellung der Punkte erfordert.

Um die Auswirkungen des Prozesses auf das fertige Teil zu erklären, muss vorab erläutert werden, was beim Formen der "Punkte" geschieht.

Die Auswirkungen des UltraSTEEL^® -Prozesses

Um die Auswirkungen des Prozesses auf das fertige Teil zu erklären, muss vorab erläutert werden, was geschieht, wenn die Punkten von den oben beschriebenen UltraSTEEL^®-Walzen geformt werden. Mit dem UltraSTEEL^®-Prozess werden nicht nur die Punkten im Flachband erzeugt, sondern auch die mechanischen Eigenschaften des Materials und folglich des Endprodukts verbessert.

Auf mikroskopischer Ebene besteht das zu formende Stahlband aus winzigen Metallpartikeln bzw. Körnern. Während des Prozesses bewirkt der Druck der UltraSTEEL^®-Walzen auf das Material eine erhebliche Verformung dieser Körner, die länger, flacher und fester werden als zuvor in der flachen Form. Dieser „lokale Dehnungseffekt“ ist als „Kaltverfestigung“ bekannt.

Zur Bestimmung des Umfangs der während des Prozesses auftretenden „Kaltverfestigung“ wurden eingehende Versuche durchgeführt. Anhand einer Computersimulation wurde aufgezeigt, dass nahezu das gesamte Materialvolumen bis zu einem gewissen Maße kaltverfestigt wird, was bedeutet, dass sich die Kaltverfestigung durch die gesamte Materialstärke erstreckt.

FEM-Modell in Kantenansicht

Computermodell der Kaltverfestigungsrate im Material

Die Daten aus den theoretischen Modellen wurden durch unabhängige Mikrohärtetests auf Querschnitten von UltraSTEEL^®-Proben bestätigt. Es wurde auch festgestellt, dass sich die Härte durch die gesamte Materialdicke hindurch erhöht hat, was darauf hinweist, dass das gesamte Band kaltverfestigt wurde.