Schmieden

Beim Schmieden handelt es sich um einen Fertigungsprozess, bei dem Metall mit Druckkräften und einem Hammer, meist einem Schlaghammer oder einer Matrize, geformt wird. Der Hammer wird verwendet, um einen so genannten „Schlag“ auszuführen, und der Schmiedeprozess wird nach Temperatur klassifiziert, z. B. Kalt-, Warm- oder Heißschmieden. Beim Arbeiten bei erhöhten Temperaturen wird ein Metall erhitzt, normalerweise in einer Schmiede.

Das heutige industrielle Schmieden wird mit Pressen oder Hämmern durchgeführt, die mit Druckluft, Elektrizität, Hydraulik oder Dampf betrieben werden. Dabei handelt es sich nicht um gewöhnliche Hämmer, sondern um solche mit einem Hubgewicht von Tausenden Kilogramm. Bei Kunstschmieden sind kleinere Maschinenhämmer mit einem Hubgewicht von bis zu 230 kg ausgestattet. Hydraulikpressen sind ebenfalls üblich. Dampfhämmer sind durch die Weiterentwicklung praktischer und leistungsstarker Werkzeuge weitestgehend überflüssig geworden, obwohl immer noch eine geringe Anzahl verwendet wird.

Obwohl das Schmieden heutzutage eine große weltweite Branche ist, ist es eines der ältesten bekannten Metallbearbeitungsverfahren, das von Schmieden über die Jahrtausende hinweg ausgeführt wurde. Traditionell wurden Produkte wie Handwerkzeuge, Schmuck, Küchenutensilien, Eisenwaren und scharfe Waffen durch Schmieden hergestellt. Seit der industriellen Revolution wird Schmieden überall dort eingesetzt, wo für ein Teil große Festigkeit erforderlich ist. Normalerweise wird daraus dann ein Fertigteil gearbeitet. Geschmiedete Teile sind zwar im Allgemeinen stärker als die entsprechenden Gussteile oder bearbeiteten Teile, aber für Öfen, Maschinen, Werkzeuge, Anlagen und Personal ist ein beträchtlicher Investitionsaufwand erforderlich.

Temperatur spielt eine entscheidende Rolle beim Schmieden, selbst wenn die oben genannten Prozesse bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt werden können. Sie werden entweder als über oder unter der Rekristallisationstemperatur und in einer der drei Kategorien „heiß“, „warm“ oder „kalt“ klassifiziert. Das Heißschmieden ist schneller und präziser, während das Kaltschmieden in der Regel zu einer Verhärtung des Werkstücks führt.

 

Drei Hauptklassen von Schmiedeverfahren

Es gibt drei Hauptklassen von Schmiedeprozessen:

• Ausgezogen bedeutet, dass die Länge zunimmt und der Querschnitt abnimmt.
• Angestaucht bedeutet, dass die Länge abnimmt und der Querschnitt größer wird.
• In geschlossene Pressgesenke eingepresst bedeutet, dass ein multidirektionaler Fluss erzeugt wird.

 

Entdecken Sie alle Teilprozesse des Schmiedens

Die häufigsten Schmiedeprozesse sind automatisches Heißschmieden, Versetzen, Impressionsgesenkschmieden, Freiformschmieden, Gesenkschmieden, Walzschmieden, Verpressen und Anstauchen.
 

• Beim automatischen Heißschmieden werden Stahlstangen (normalerweise 7 m lang) der Maschine bei Raumtemperatur an einem Ende zugeführt und heißgeschmiedete Produkte werden am anderen Ende ausgegeben.
• Beim Versetzen handelt es sich um die fortlaufende Verformung einer Schiene entlang ihrer Länge mithilfe einer Freiform-Fallschmiede mit offener Matrize. Sie wird üblicherweise verwendet, um ein Rohmaterial auf die gewünschte Dicke zu bringen. Beim
• Freiform- und Impressionsgesenkschmieden, auch Gesenkschmieden genannt, handelt es sich um Gesenkschmiedeverfahren, d. h. ein Hammer wird angehoben und „fällt“ dann auf das Werkstück, um es entsprechend der Form der Matrize zu verformen. Der Unterschied zwischen den beiden Verfahren hängt von der Form der Matrize ab, wobei die Matrize beim Freiformschmieden das Werkstück nicht vollständig umschließt, während sie es beim Gesenkschmieden ganz umschließt.
• Im Gegensatz zu den beinahe unmittelbaren Auswirkungen des Fallhammerschmiedens erfordert das Pressen eine langsame Anwendung eines kontinuierlichen Drucks oder einer Kraft. Das Pressschmieden kann entweder heiß oder kalt erfolgen und die Zeit, die die Presswerkzeuge mit dem Werkstück in Berührung kommen, wird in Sekunden im Gegensatz zu den Millisekunden beim Fallhammerschmieden gemessen.
• Das Walzschmieden ist ein Schmiedeprozess, bei dem die Dicke des Rund- oder Flacheisenmaterials reduziert und seine Länge erhöht wird.
• Das Verpressen ist ein Schmiedeprozess, bei dem die Abmessungen eines Werkstücks mit Matrizen verändert werden, in die das Werkstück eingedrückt wird. Das Verpressen wird in der Regel kalt durchgeführt, kann aber auch bei hohen Temperaturen vorgenommen werden.
• Beim Anstauchen, auch Stauchschmieden genannt, wird der Durchmesser des Werkstücks durch Komprimieren seiner Länge erhöht. Dies ist der am weitesten verbreitete Schmiedeprozess, der auf der Anzahl der produzierten Stücke basiert. Motorventile, Kupplungen, Bolzen, Schrauben und andere Befestigungselemente sind einige Beispiele für gängige Teile, die mit diesem Schmiedeprozess erzeugt werden.