{"id":2072,"date":"2020-04-29T09:38:43","date_gmt":"2020-04-29T07:38:43","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=2072"},"modified":"2025-12-11T13:41:58","modified_gmt":"2025-12-11T12:41:58","slug":"kaltmassivumformung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/kaltmassivumformung\/","title":{"rendered":"Was ist Kaltmassivumformung?"},"content":{"rendered":"

“Jeder ist seines Gl\u00fcckes Schmied” – diese und andere Bezeichnungen kennen wir alle und das Schmieden ist eine der \u00e4ltesten Techniken, die wir kennen. Von Hephaistos, dem Sohn des Zeus und dem Gott der Schmiede \u00fcber das Mittelalter oder die ber\u00fchmten Damaszenerklingen bis in die heutige Zeit hat sich das Schmieden als eines der wichtigsten Verfahren zur Umformung von Metall gehalten. Heutzutage gibt es eine Reihe an Verfahren, die diese alte Technik verfeinern und den Anforderungen der heutigen Zeit anpassen. Es muss aber nicht immer bei hohen Temperaturen gearbeitet werden. Die Kaltmassivumformung ist eine weitere Technik, die genutzt wird, um Metallwerkst\u00fccke bei Raumtemperatur und hohem Druck in die gew\u00fcnschte Form zu bringen.<\/strong><\/p>\n

Kalt oder warm \u2013 wie kann man Metalle und Legierungen in die gew\u00fcnschte Form bringen?<\/h2>\n

Das Schmieden ist vielleicht das bekannteste, aber nicht das einzige Umformverfahren. Generell versteht man unter dem Begriff “Umformung” eine plastische Werkstoffumformung, bei der ein dreidimensionaler K\u00f6rper durch verschiedene Fertigungsverfahren eine neue Form annimmt. Heute gibt es dabei nicht mehr nur das klassische Schmieden, sondern beispielsweise das Thixoschmieden, bei dem eine Metalllegierung in einem Zwischenzustand zwischen fest und fl\u00fcssig in Form gepresst werden kann. “Thixotrop” wird dieser Zustand genannt und hat dieser Umformtechnik seinen Namen gegeben.<\/p>\n

Weitere Techniken sind Gesenk- oder das Freiformschmieden. Aber nicht nur das Schmieden geh\u00f6rt zu den typischen Umformungsverfahren, auch das Arbeiten “nur” unter hohem Druck, wie es beim Strangpressen oder Rundkneten der Fall ist. All diese Techniken werden unter dem Oberbegriff Massivumformung zusammengefasst und eignen sich f\u00fcr Metalle, wie St\u00e4hle, Buntmetalle oder Aluminium, aber auch Legierungen.<\/p>\n

\"umformschmierstoffe-fuer-befestigungselemente\"<\/a><\/p>\n

Mit diesen Umformtechniken k\u00f6nnen gro\u00dfe wie kleine Teile mit einfachen, aber auch sehr komplexen Geometrien hergestellt werden: von Turbinenschaufeln bis zu kleinsten Kurbelwellen. Anschlie\u00dfend kann das Bauteil durch eine geeignete Oberfl\u00e4chentechnik auf seine spezielle Anwendung hin optimiert werden. Eine Variante ist die Kaltmassivumformung<\/a>. Zum Einsatz kommen hier wie auch bei anderen Verfahren spezielle Umformschmierstoffe<\/a>.<\/p>\n

Die Massivumformung hat eine ganze Palette an Fertigungsverfahren<\/h2>\n

So unterschiedlich wie die Metalle sind, so unterschiedlich sind auch die Techniken, die man einsetzen kann. Die DIN 8582 rechnet diese Herstellungsverfahren dem “Druckumformen” zu. Dabei spielt neben dem Druck die Temperatur eine Rolle. Nach der Temperatur werden auch verschiedene Fertigungsverfahren eingeteilt. So spricht man bei Temperaturen von Raumtemperatur bis circa 500\u00b0C von der Kaltmassivumformung, bei Temperaturen von 500\u00b0C bis zu 800\u00b0C von der sogenannten Halbwarmumformung und dar\u00fcber bei Temperaturen bis zu 1300\u00b0C von der Warmmassivumformung. Gleichzeitig werden Kr\u00e4fte auf das Werkteil ausge\u00fcbt, die zur Verformung f\u00fchren.<\/p>\n

Was ist Massivumformung?<\/strong><\/h3>\n

Die Massivumformung bezeichnet eine Gruppe von Fertigungsverfahren, bei denen massive Metallrohlinge durch gezielte Druckeinwirkung dauerhaft in eine neue Form gebracht werden. Im Gegensatz zur Blechumformung, die mit flachen Ausgangsmaterialien arbeitet, kommen hier dreidimensionale Vollk\u00f6rper zum Einsatz. Die DIN 8582 ordnet die Massivumformung dem Druckumformen zu.<\/p>\n

Grundprinzip der Massivumformung<\/h3>\n

Das Grundprinzip basiert auf der plastischen Verformbarkeit von Metallen: Wird die Flie\u00dfgrenze des Werkstoffs \u00fcberschritten, verformt sich das Material dauerhaft, ohne zu brechen. Der Werkstoff flie\u00dft dabei in die vorgegebene Geometrie des Werkzeugs. Anders als bei spanenden Verfahren wie Drehen oder Fr\u00e4sen geht kein Material verloren \u2013 der gesamte Rohling wird zum fertigen Bauteil.<\/p>\n

\"Umformverfahren
\u00a9 flywish – stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n

Die wichtigsten Verfahren der Massivumformung<\/h3>\n

Zu den wichtigsten Verfahren der Massivumformung z\u00e4hlen das Schmieden, Flie\u00dfpressen, Strangpressen, Walzen und Rundkneten. Je nach Arbeitstemperatur unterscheidet man drei Bereiche: Die Kaltmassivumformung arbeitet bei Raumtemperatur bis etwa 500 \u00b0C, die Halbwarmumformung zwischen 500 \u00b0C und 800 \u00b0C, die Warmmassivumformung bei Temperaturen bis 1300 \u00b0C. Jeder Temperaturbereich beeinflusst das Flie\u00dfverhalten des Werkstoffs, die erreichbare Pr\u00e4zision und die Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t.<\/p>\n

Wann kommt Massivumformung zum Einsatz<\/h3>\n

Die Massivumformung eignet sich besonders f\u00fcr Bauteile, die hohe mechanische Belastungen aushalten m\u00fcssen. Durch den Umformprozess wird das Gef\u00fcge des Metalls verdichtet und die Faserstruktur folgt der Bauteilkontur \u2013 das erh\u00f6ht die Festigkeit gegen\u00fcber gegossenen oder spanend hergestellten Teilen erheblich. Die Anwendungen reichen von kleinen Schrauben und Muttern \u00fcber Zahnr\u00e4der und Pleuel bis hin zu gro\u00dfen Kurbelwellen und Turbinenschaufeln.<\/p>\n

Die Warmmassivumformumg wird vor allem bei St\u00e4hlen angewandt<\/h2>\n

Bei hohen Temperaturen \u00e4ndern sich die Kristallstruktur und die Eigenschaften eines Metalls. Eines der bekanntesten Verfahren ist das Freiformschmieden, bei dem das hei\u00dfe Metall durch verschiedene Manipulationen in die gew\u00fcnschte Form gebracht wird, zum Beispiel durch Stauchen oder Recken. Das Freiformschmieden wird vor allem f\u00fcr Kleinserien und Einzelst\u00fccke eingesetzt. Das am h\u00e4ufigsten eingesetzte Verfahren ist das Gesenkschmieden. Hier wird das Metallteil zwischen zwei Teile – ein Ober- und ein Untergesenk – eingeschlossen und ein hoher Druck darauf ausge\u00fcbt. Unter Extrembedingungen mit Temperaturen von \u00fcber 1000\u00b0C und hohen Dr\u00fccken flie\u00dft der Werkstoff innerhalb der Form und nimmt diese an.<\/p>\n

\"umformschmierstoffe-fuer-rohre-und-profile\"<\/a><\/p>\n

Dieses Umformverfahren wird f\u00fcr die Serienproduktion eingesetzt, hat aber auch Nachteile. Dazu z\u00e4hlen nicht nur die hohen Temperaturen, sondern auch die geringeren Form- und Ma\u00dfgenauigkeiten. Beim Abk\u00fchlen der erhitzten Teile kann eine Schwindung auftreten und auch eine Verzunderung kann auftreten, wodurch das Werkst\u00fcck wertlos wird, zumindest aber kostenintensiv nachbearbeitet werden muss. Au\u00dferdem ist dieses Umformverfahren nicht f\u00fcr alle Metalle und Legierungen geeignet. M\u00f6chte man diese Nachteile vermeiden, kann man auf die Kaltmassivumformung ausweichen.<\/p>\n

Was ist Kaltmassivumformung und wie funktioniert diese?<\/h2>\n

Bei der Kaltmassivumformung wird der Werkstoffrohling durch Druckumformen ver\u00e4ndert. Er wird nicht erw\u00e4rmt, sondern bei Raumtemperatur in eine Presse zwischen einen Pressstempel und eine Matrize gelegt. Durch den hohen Druck, bei dem Temperaturen von mehreren hundert Grad auftreten k\u00f6nnen, wird das Werkst\u00fcck verformt und in die gew\u00fcnschte Form gezwungen. Hierbei kann man das Werkst\u00fcck durch die Geometrie der Matrize in ganz bestimmte Formen bringen.<\/p>\n

Wenn die Matrize sich verj\u00fcngt, spricht man vom Reduzieren. Das Werkst\u00fcck verl\u00e4ngert sich und gleichzeitig vermindert sich sein Durchmesser. Weiterhin kann man den Werkstoff in verschiedene Richtungen “fliessen” lassen und unterscheidet hier zwischen Vorw\u00e4rts-, R\u00fcckw\u00e4rts- und Querflie\u00dfpressen. Diese Verfahren kann man auch miteinander kombinieren und auf diese Weise kompliziertere und auch asymmetrische Teile erhalten. Schlie\u00dflich kann man durch das Napfen, bei dem zwischen der Matrizeninnenseite und dem Stempel ein Hohlraum besteht, ein Werkst\u00fcck mit einer Ausbuchtung erhalten.<\/p>\n

\"kaltfliesspressoele-und-schwerst-umformschmierstoffe\"<\/a><\/p>\n

Bei der Kaltmassivumformung kann man auf diese Weise eine sehr gro\u00dfe Palette an verschiedensten Geometrien und Werkst\u00fccken erhalten. Nicht alle Metalle und Legierungen sind f\u00fcr die Kaltmassivumformung geeignet. Nichteisenmetalle, wie Kupfer oder Aluminium und auch St\u00e4hle k\u00f6nnen prinzipiell eingesetzt werden, allerdings darf der Kohlenstoffgehalt maximal 0,5% betragen und andere Legierungsbestandteile sollten nicht mehr als 5% ausmachen.<\/p>\n

Was sind die Vor- und Nachteile der Kaltmassivumformung?<\/h2>\n

Ein Vorteil dieser Umformungstechnik liegt darin, dass das Material zu 100% verarbeitet wird. Zudem k\u00f6nnen die Teile zu 100% recycelt werden. Im Gegensatz zu spanabhebenden oder anderen Verfahren, auch aus der Oberfl\u00e4chentechnik, gibt es keine Verluste. Es ist zudem gegen\u00fcber der Warmmassivumformung viel genauer und ein Materialschwund durch das Abk\u00fchlen tritt nicht auf. Auch bez\u00fcglich der Oberfl\u00e4chentechnik ist die Kaltmassivumformung im Vorteil, denn es sind in den meisten F\u00e4llen keine weiteren Oberfl\u00e4chenbearbeitungen notwendig. Gegen\u00fcber der Warmmassivumformung entf\u00e4llt das Erhitzen der Werkst\u00fccke auf hohe Temperaturen, allerdings ist f\u00fcr die Pressen mit hohen Investitionskosten zu rechnen. Von daher lohnt sich die Kaltmassivumformung nicht f\u00fcr Einzelst\u00fccke, sondern f\u00fcr gro\u00dfe St\u00fcckzahlen.<\/p>\n

Typische Produkte sind Schrauben und H\u00fclsen oder Formteile f\u00fcr die Automobilindustrie. Auch M\u00fcnzen werden auf diese Weise hergestellt. In vielen Industrien, wie der Auto-, Bahn- oder Luftfahrzeugindustrie und dem Maschinenbau ingesamt werden Massivumformbauteile eingesetzt. Neben der gro\u00dfen Formenvielfalt sind heutzutage auch das Recyclingpotenzial und die M\u00f6glichkeit einer ressourcenschonenden Prozessf\u00fchrung Faktoren, die ausschlaggebend sind, sich f\u00fcr eine Massivumformung und hierbei besonders f\u00fcr die Kaltmassivumformung zu entscheiden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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