Was bedeutet schmieden?

Das Schmieden ist eine Druckumformung von Metallen oder Legierungen unter Veränderung der Querschnittsform. Meist denkt man beim Schmieden zunächst an den alten Schmiedeberuf, bei dem glühendes Eisen oder Stahl zu Hufeisen oder Waffen mittels Hammer und Amboss in Form gebracht werden. Beim handwerklichen Schmieden zählen auch das Feuerschweißen oder Lochen, Spalten sowie die Wärmebehandlung zum Schmieden.

Heute werden Schmiedeteile für viele Anwendungen industriell hergestellt. Bei der technischen Fertigung kommen meist sogenannte Gesenke zum Einsatz. Dabei handelt es sich vornehmlich um zweiteilige Hohlformen, die eine Negativform des späteren Werkstücks beinhalten. Pressen und Hämmer „drücken“ beziehungsweise „schlagen“ das Material in diese Hohlformen, häufig unter Einfluss von Wärme.

Beim Freiformschmieden werden keine Formen eingesetzt. Das zu verarbeitende Material wird erhitzt und dann per Hand oder unter Einfluss von Maschinen verformt. Dabei sind Stückgewichte von mehreren Tonnen möglich.

Weitere Formen des industriellen Schmiedens sind das Ringwalzen und das Fließpressen

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Welchen Vorteil bringen Schmiedeteile mit sich?

Ein besonders großer Vorteil ist der geringe Materialverlust, zum Beispiel im Vergleich zur zerspanenden Bearbeitung. Zudem bleibt hier die Faserung des verwendeten Werkstoffes erhalten, wodurch sich sehr gute mechanische Eigenschaften ergeben.

Unter anderem zeichnen sich Schmiedeteile durch hohe Elastizität und dynamische Belastbarkeit aus. Für den Kunden bringt das den entscheidenden Vorteil bei einem kritischen Einsatzzweck.
Zum Beispiel werden bei plötzlich auftretenden Spannungsspitzen Belastungen durch plastisches Fließen abgebaut.

Durch gezielte Wärmebehandlung können die Eigenschaften den Anforderungen entsprechend noch einmal verbessert werden.

Hinzu kommt, dass bei Schmiedeteilen durch die Kombination mehrerer Verfahren sehr hohe Maßgenauigkeiten zu erreichen sind, sodass eine spätere mechanische Nachbearbeitung nicht notwendig ist.

Folgende Werkstoffe werden Üüblicherweise verarbeitet:

Bis auf wenige Ausnahmen sind fast alle Metalle und Metall-Legierungen schmiedbar. Vornehmlich werden Stahl und Edelstahl verarbeitet, auch sehr hochlegierte Stähle.Ein weiterer geläufiger Werkstoff ist Aluminium, der sich durch eine gute Festigkeit bei einem geringen spezifischen Gewicht auszeichnet. Viele Aluminiumteile werden zum Beispiel im Maschinenbau, in der Luftfahrt und in der Automobilindustrie benötigt.

Weitere Schmiedewerkstoffe sind unter anderem Messing, Kupfer und Nickel.

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Warm- / Kaltformung

Beim Warmschmieden wird der Werkstoff auf eine Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur erwärmt. Im Vergleich zum Gießen bleibt der Werkstoff aber im festen Zustand. Im warmen Zustand ist eine große Umformung mit wenig Kraftaufwand möglich.

Die Kaltumformung erfolgt unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Bei diesem Umformverfahren sind enge Maßtoleranzen möglich, in Kombination mit hohen Festigkeiten. Die Fertigung erfolgt ohne Verzunderung.

Einsatzbereiche

Allgemein werden Schmiedeteile in hoch belasteten Bereichen eingesetzt, vor allem wenn es um die Punkte mechanische Eigenschaften, wie Festigkeit, Robustheit, und Dichtheit geht.

Typische Industrien sind die Luftfahrt, der Maschinenbau, Nutzfahrzeuge, der Automobilbau und die Landwirtschaft.
Beispielhaft sind Achsendstücke von LKWs, Getriebeteile oder Turbinenschaufeln zu nennen.

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Weiterverarbeitungsmöglichkeiten

Im Anschluss an den Schmiedeprozess werden Schmiedeteile meistens wärmebehandelt (u.a. normalisiert, vergütet, geglüht, gehärtet) und dann gestrahlt. Des Weiteren sorgt eine Bearbeitung für genauere Maßtoleranzen und eine Beschichtung für eine widerstandsfähigere Oberfläche.

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