Schmiedearten und ihre Merkmale: Warmschmieden / Warmschmieden / Kaltschmieden

Types of Forging Processes

There are several forging methods with different capabilities and benefits. The more commonly used forging methods include impression or closed die, open die forging, and seamless rolled ring forging. Here we will discuss in detail the methods, application, and comparative benefits of the different forging processes.

Gesenkschmieden (Impression-Die Forging)

Das Gesenkschmieden wird auch als Gesenkschmieden bezeichnet. Das Metall wird in die Matrize gelegt und am Amboss befestigt. Der Hammer fällt auf das Metall, wodurch es fließt und den Formhohlraum füllt. Der Hammer steht innerhalb weniger Millisekunden in schnellem und kontinuierlichem Kontakt mit dem Metall. Überschüssiges Metall wird aus dem Formhohlraum herausgedrückt, wodurch Grate entstehen. Die Blitzlampe kühlt schneller ab als der Rest des Materials und macht es dadurch fester als das Metall in der Form. Entfernen Sie nach dem Schmieden den Grat.
Unpräzisionsgesenkschmieden, das auf einer horizontalen Schmiedemaschine hergestellt wird und als Stauchen bezeichnet wird. Beim Stauchen wird das Material zwischen einer festen und einer beweglichen Matrize gehalten, während ein horizontaler Stößel den Druck zum Schmieden des Materials ausübt. Nach jedem Stößelhub öffnen sich die Matrizen mit mehreren Abdrücken, um den Materialtransfer von einer Kavität in eine andere zu ermöglichen.
Gesenkschmieden mit geschlossenem Gesenk ist eine weitere Form des Gesenkschmiedens. Um eine vollständige Füllung der Matrize zu erreichen, kommt es nicht auf die Gratbildung an. Das Material wird in einem Hohlraum verformt, der ein Austreten von überschüssigem Material kaum oder gar nicht zulässt, wodurch höhere Anforderungen an die Matrizenkonstruktion gestellt werden.

Freiformschmieden

Beim Freiformschmieden können Schmiedeteile von wenigen Pfund bis zu mehr als 150 Tonnen hergestellt werden. Dieser Prozess wird als offenes Gesenkverfahren bezeichnet, da das Metall beim Schmieden seitlich nicht durch Gesenke begrenzt wird. Bei diesem Verfahren wird das Ausgangsmaterial nach und nach in die gewünschte Form gebracht, am häufigsten zwischen Gesenken mit flacher Stirnfläche. In der Praxis umfasst das Freiformschmieden viele Prozessvarianten, die die Herstellung eines äußerst breiten Spektrums an Formen und Größen ermöglichen. Wenn Designkriterien eine optimale strukturelle Integrität für ein riesiges Metallbauteil vorschreiben, ist das Freiform-Gesenkschmieden aufgrund seiner schieren Größenmöglichkeiten die eindeutige Wahl gegenüber nicht schmiedenden Alternativen. Am oberen Ende des Größenbereichs sind Freiformschmiedestücke nur durch die Größe des Ausgangsmaterials begrenzt, nämlich durch den größten Barren, der gegossen werden kann.
Die Möglichkeiten offener Formformen bieten in der Tat einen weiten Spielraum. Neben runden, quadratischen, rechteckigen, sechseckigen Stäben und anderen Grundformen können im Freiformverfahren hergestellt werden:
● Schrittwelle Vollwelle (Spindel oder Rotor), deren Durchmesser an mehreren Stellen auf der Längsachse zu- oder abnimmt.
● Die Form eines Hohlzylinders ist normalerweise viel länger als der Durchmesser des Teils. Länge, Wandstärke, Innendurchmesser und Außendurchmesser können je nach Bedarf geändert werden.
● Abhängig vom Verhältnis Höhe/Wandstärke kann die Form des ringförmigen Teils einer Dichtung ähneln oder einem Hohlzylinder ähneln.
● Profilierte Metallgehäuse (z. B. Druckbehälter) können mit Extrusionsdüsen und anderen Konstruktionsmerkmalen kombiniert werden.

Nahtlos gewalztes Ringschmieden

Der im nahtlosen Ringwalzschmiedeverfahren geschmiedete Ring wiegt weniger als 1 Pfund, bis zu 350.000 Pfund, und der Außendurchmesser reicht von einigen Zoll bis 30 Fuß. Im Hinblick auf die Leistung werden geschmiedete Ringe mit kreisförmigem Querschnitt häufig in der Energieerzeugung, im Bergbau, in der Luft- und Raumfahrt, bei Off-Highway-Geräten und anderen kritischen Anwendungen eingesetzt.
Die nahtlose Ringkonfiguration kann flach sein (z. B. eine Unterlegscheibe) oder eine hohe vertikale Wand haben (ungefähr ein hohler zylindrischer Teil). Auch wenn sich die Grundform mit rechteckigem Querschnitt durchgesetzt hat, können nach wie vor Ringe mit komplexen Funktionsquerschnitten geschmiedet werden, die nahezu allen Designanforderungen gerecht werden.
Diese konturgewalzten Ringe können in tausenden verschiedenen Formen hergestellt werden, wobei der Innen- und/oder Außendurchmesser Konturen aufweist. Der Hauptvorteil des Profilrings besteht darin, dass er die Bearbeitungsvorgänge erheblich reduziert und der maßgeschneiderte Konturring die Teilekosten einsparen kann.