Was ist Schmieden?

Nachdem die Minen gefunden wurden, begann man, sie auf verschiedene Weise zu benutzen. Die Verwendung von Edelmetallen wie Gold und Silber als Geld und die Verformung durch den Schmiedeprozess ist als Grundlage des heutigen Schmiedens bekannt. Zuerst wurde es von den Römern um 1200 verwendet, um zweiseitige Geldstücke zu münzen. Ähnliche Formen, wie sie heute zum Einsatz kommen, wurden dagegen erst ab 1750 mit der Erfindung von Fall- und Gleithämmern eingesetzt. Dieses Verfahren entwickelt sich aufgrund der Eigenschaft des Materials, innerhalb sehr enger Toleranzen geformt zu werden. Es ist das geeignetste Verfahren für die Massenproduktion. Heute hat diese Entwicklung zu hochpräzisen, sauberen Schmiedeprozessen geführt. Schmieden ist der Prozess, bei dem die gewünschte Form durch plastische Verformung eines Metalls zwischen zwei Formen erreicht wird. Bei den Schmiedeprozessen spielt die Erfahrung eine wichtige Rolle. Durch jahrelanges Ausprobieren wurde Erfahrungen gesammelt. Der Prozess, der mit der Fertigung von sehr einfachen Teilen begann, ist heute in der Lage, Teile mit großen und komplex geformten Geometrien zu produzieren [1].

Was ist Schmieden?
Abbildung 1. Schmieden [2].

Vorteile und Nachteile von Schmieden

Das Schmiedeverfahren kann ein Teil mit besserer Leistung als Gusswerkstoffe und bearbeitete Werkstoffe herstellen, denn während des Schmiedeprozesses wird die innere Kornstruktur verformt, um der allgemeinen Form des Teils zu folgen. Das Ergebnis ist ein Teil mit verbesserter Festigkeit. Außerdem können Schmiedeteile mit geringeren Kosten als Guss- oder Fertigungsteile hergestellt werden. Wenn man alle Kosten, die vom Anfangszustand eines Produktes bis zu seiner Fertigstellung entstehen, berücksichtigt und die Qualität mit einbezieht, bieten Schmiedeprozesse in langen Zeiträumen mehr Vorteile. Warmumformung, Nachbearbeitung ist vorteilhafter als Kaltumformung. Außerdem sind in bestimmten Fällen andere Methoden zum Härten des Teils, z. B. eine Wärmebehandlung, im Allgemeinen wirtschaftlicher und auch leichter zu kontrollieren. Im Allgemeinen werden Materialien wie Aluminiumlegierungen und Titan warm geschmiedet und anschließend gehärtet, da die Legierungen für die Ausscheidungshärtung geeignet sind. Beim Warmschmieden wird ein Hochtemperaturofen benötigt, um die Barren oder Stämme zu erhitzen. Aufgrund der Größe von großen Schmiedehämmern und -pressen, der zu fertigenden Teile und der Gefahren bei der Arbeit mit heißem Metall ist ein spezieller Bereich zur Bearbeitung und zum Schutz erforderlich. Im Falle des Gesenkschmiedens wird es durchgeführt, um die durch den Hammer erzeugten Stöße und Vibrationen zu vermeiden. Die meisten Schmiedeverfahren müssen den Teil richtig formen, was eine sorgfältige Bearbeitung und gründliche Wärmebehandlung benötigen. Bei diesen Prozessen werden Metallumformungsformen verwendet. Es gibt viele Schmiedemethoden. Der Schmiedeprozess wird jedoch in drei Hauptklassen unterteilt.

  • Gezogen: Länge nimmt zu, Querschnitt nimmt ab
  • Gestaucht: Länge nimmt ab, Querschnitt nimmt zu
  • Gepresst in geschlossenen Presswerkzeugen: Erzeugung von multidirektionalem Fluss

Übliche Schmiedeverfahren: Walzen, Getriebeschmieden, Freiformschmieden, Gesenkschmieden, Kaltschmieden. Alle Schmiedeverfahren werden bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Die Klassifizierung basiert jedoch darauf, ob die Metalltemperatur über oder unter der Rekristallisationstemperatur liegt. Die Klassifizierung basiert jedoch darauf, ob die Metalltemperatur über oder unter der Rekristallisationstemperatur liegt. Wenn die Temperatur über der Rekristallisationstemperatur des Materials liegt, wird es als Warmschmieden bezeichnet. Wenn die Temperatur unter der Rekristallisationstemperatur des Materials liegt, aber über 30 % der Rekristallisationstemperatur.  Liegt die Temperatur unter 30 % der Rekristallisationstemperatur (in der Regel Raumtemperatur), spricht man von Kaltumformung. Die Vorteile des Warmschmiedens sind schneller und präziser und das Metall wird verformt. Daher werden die Verfestigungseffekte durch den Rekristallisationsprozess eliminiert. Das Kaltschmieden führt typischerweise zu einer Kaltverfestigung des Teils.

Lesen Sie mehr: Types of Forging

References

[1] Cast steel: Forging, archived from the original on 18 February 2009, retrieved 3 March 2010
[2] Retrieved from: https://www.forginal-industrie.com/en/expertise/technical-forging/

©[2019] Yena Engineering

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