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Spannungsarmglühen – präzise Wärmebehandlung für verzugsarme Bauteile

Interne Spannungen führen zu Verzug und Massabweichungen. Sie entstehen durch Schweissen, Zerspanen, Umformen oder additive Fertigung und können zu Verzug, Rissbildung oder reduzierter Lebensdauer führen. Mit Spannungsarmglühen (auch Stress-Relief-Glühen) reduzieren wir diese Eigenspannungen kontrolliert – reproduzierbar, materialgerecht und mit lückenloser Dokumentation.

Als Teil unserer Wärmebehandlung verbessert das Verfahren die Reproduzierbarkeit in der Serienfertigung und reduziert Verzug in nachfolgenden Bearbeitungsschritten.

Das Wichtigste in Kürze

Was ist Spannungsarmglühen?

Spannungsarmglühen ist ein Wärmebehandlungsverfahren knapp unterhalb der Rekristallisations- bzw. Anlassbereiche des jeweiligen Werkstoffs. Das Bauteil wird schonend aufgeheizt, eine definierte Zeit auf Temperatur gehalten und anschliessend kontrolliert abgekühlt. Diffusions- und Relaxationsvorgänge bauen innere Spannungen ab, ohne Gefüge und Festigkeit signifikant zu verändern.

Typische Ziele:

  • Verzug und Formänderungen minimieren (z. B. vor Feinstbearbeitung)

  • Rissgefahr senken, Bauteillebensdauer erhöhen

  • Mass- und Prozessstabilität sichern (Schweissen, Zerspanen, AM)

Weshalb Listemann für Spannungsarmglühen?

Listemann beherrscht diese Disziplin seit über 30 Jahren auf höchstem Niveau: Unsere vakuumbasierten Anlagen ermöglichen oxidationsfreie, massgenaue Wärmebehandlungsprozesse für anspruchsvollste Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und den Werkzeug- und Formenbau.

Dabei deckt Listemann das vollständige Spektrum der Wärmebehandlungsarten ab. Von der klassischen Wärmebehandlung von Stahl über Aluminium und Titan bis hin zu Nickelbasislegierungen .

Effekte der Spannungsreduktion im Bauteil

Vorteile des Verfahrens

Verzugsarm und wirtschaftlich

Weniger Nacharbeit in der Feinbearbeitung

Prozesssicherheit

Reproduzierbare Temperaturführung, dokumentiert nach Kundenanforderung

 

Bauteillebensdauer

Reduzierte Eigenspannungen senken Rissrisiko

Kompatibel mit vielen Werkstoffen

Das Verfahren eignet sich für Stahl, Guss, Aluminium, Titan, Nickelbasiswerkstoffe und viele weitere. 

Planbarkeit und Massstabilität

Stabile Masse vor Endbearbeitung, Montage oder Beschichtung

Einsatzkriterien für Spannungsarmglühen im Vergleich zu alternativen Verfahren

Wann ist Spannungsarmglühen sinnvoll?

Nach Schweissen von Rahmen, Gestellen, Druckbehältern

Vor Feinstbearbeitung (Schleifen, Honen, Läppen)

Nach starkem Zerspanvolumen bzw. asymmetrischer Bearbeitung

Für additiv gefertigte Bauteile (AM) zur Spannungsrelaxation

Bei Gusskomponenten zur Massstabilisierung

Zur Risikominimierung bei sicherheitsrelevanten Teilen

Industrielle Anwendungen

Anwendungsbereiche

Von der Luft- und Raumfahrt bis zur additiven Fertigung. Spannungsarmglühen ist überall dort gefragt, wo Eigenspannungen die Masshaltigkeit, Lebensdauer oder Sicherheit eines Bauteils gefährden. Listemann unterstützt Kunden bei Anwendungen mit hohen Anforderungen an Massstabilität und Prozesssicherheit, z. B. in der Luftfahrt, Medizintechnik und im Werkzeugbau. Alle Prozesse werden dokumentiert und sind auf Werkstoff, Geometrie und Bauteilhistorie abgestimmt.

Luft- und Raumfahrt

(z. B. Turbinenbauteile und Strukturkomponenten)

Industrie

(z. B. Reaktoren, Rohrleitungen und Apparatebau)

Medizintechnik

(Implantate und chirurgische Instrumente)

Energie- und Umwelttechnik

(z. B. Kraftwerkskomponenten und Wärmetauscher)

Additive Fertigung

(Nachbehandlung von 3D-gedruckten Bauteilen)

Typische Parameter & Werkstoffe (Richtwerte)

Richtwerte nach Werkstoffgruppe

Die Behandlungsparameter werden werkstoff- und bauteilspezifisch ausgelegt. Die folgenden Werte dienen als Orientierung:

Werkstoffgruppe Temperaturbereich Haltezeit (Richtwert) Heizen / Kühlen
Niedrig- und unlegierte Stähle 480–680 °C ~1–2 h nach Durchwärmung kontrolliert, verzugsarm
Vergütungs- und Werkzeugstähle 500–650 °C ~1–2 h angepasst an Anlasszustand
Gusseisen (GG/GJS) 450–600 °C ~2–3 h langsam, spannungsarm
Aluminiumlegierungen 250–380 °C ~1–4 h Ofenabkühlung / ruhende Luft
Nickel-/Titanlegierungen 400–700 °C werkstoffspezifisch prozessspezifisch
Einordnung im Kontext thermischer Verfahren

Abgrenzung zu anderen Wärmebehandlungen

Im Vergleich zu anderen Glühbehandlungen verfolgt das Spannungsarmglühen ein spezifisches Ziel:

Normalglühen / Weichglühen

Ändern gezielt das Gefüge und mechanische Eigenschaften. Spannungsarmglühen wirkt primär zur Spannungsreduktion ohne wesentliche Gefügeveränderung.

Anlassen nach Härten

Stellt Härte und Zähigkeit ein. Spannungsarmglühen liegt meist unterhalb dieser Temperaturen, um die Festigkeit weitgehend zu erhalten.

Lösungs- & Auslagerungsbehandlung

Bewirkt gezielte Gefügeumwandlung. Spannungsarmglühen hingegen wirkt ohne nennenswerte Festigkeitsänderung.

Technische Ansprechpartner

Ansprechpartner zum Thema

Unser Team steht Ihnen für alle Fragen zu Spannungsarmglühen zur Verfügung.

Tobias Bachmann

Tobias Bachmann

Projektleitung Wärmebehandlung

Telefon: +41 52 245 18 55

Mobil: +41 77 442 46 91

t.bachmann@listemann.com

Thomas Bitschnau

Thomas Bitschnau

Technische Leitung

Telefon: +423 375 90 12

Mobil: +423 780 54 01

t.bitschnau@listemann.com

Einsatzgebiete

Antworten zu Verfahren und Anwendung

HÄUFIGE FRAGEN

Antworten auf die wichtigsten Fragen rund um Spannungsarmglühen, Verfahrensarten und die Zusammenarbeit mit Listemann.

In der Regel gering. Bei hohem Restspannungsniveau oder asymmetrischer Geometrie sind Massänderungen möglich. Wir empfehlen eine Zwischenmessung vor der Endbearbeitung.

Bei korrekter Parametrierung werden Festigkeit und Härte kaum beeinflusst; Hauptwirkung ist die Spannungsreduktion.

Wir verfügen derzeit über eine maximale Chargenraumgrösse von D1500mm x 1800mm bei einem maximalen Gewicht von 2000kg.

Es hängt davon ab, mit wieviel Übermass die Bauteile gefertigt wurden. Ein Spannungsarmglühen an Luft führt zu oxidierten Oberflächen, die anschliessend wieder abgearbeitet werden sollten. Zur Vermeidung einer solchen Nacharbeit kann das Spannungsarmglühen im Schutzgas oder im Vakuum stattfinden.

Sie richtet sich nach Werkstoff, Vorbehandlung (z. B. Vergütung), Bauteilhistorie und gewünschten Eigenschaften. Wir beraten und legen die Parameter aus.

Ja. Listemann führt Spannungsarmglühen gezielt für Aluminium und Aluminiumlegierungen durch – insbesondere im Kontext von hochpräzisen Bauteilen und additiv gefertigten Komponenten.

Bei Aluminium entstehen durch Prozesse wie Fräsen, Schweissen oder additive Fertigung (z. B. SLM/EBM) oft erhebliche Eigenspannungen. Diese führen in der Praxis zu Verzug, Massabweichungen oder Instabilität in nachgelagerten Prozessschritten.

Das Spannungsarmglühen wird so ausgelegt, dass:

  • vorhandene Eigenspannungen signifikant reduziert werden
  • die Gefügestruktur weitgehend erhalten bleibt
  • keine unerwünschten Änderungen an Festigkeit oder Funktion auftreten

Die Prozessführung erfolgt werkstoff- und anwendungsspezifisch, abgestimmt auf Legierung, Geometrie und nachfolgende Bearbeitungsschritte.

Typische Anwendungen:

  • additiv gefertigte Aluminiumbauteile (SLM / LPBF)
  • komplex zerspante Präzisionsteile
  • geschweisste Baugruppen mit hohen Anforderungen an Masshaltigkeit

Ergebnis:

  • reproduzierbare Massstabilität
  • reduzierte Verzugstendenzen in der Endbearbeitung
  • erhöhte Prozesssicherheit in Serien- und Prototypenfertigung