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Schmiedeverfahren: Freiform, Gesenk, Ringwalzen, Kalt- und Stauchschmieden
Teilegewicht, Form und Jahresstückzahl entscheiden über das Verfahren, und das Verfahren entscheidet, welche Betriebe anbieten können. Grenzen Sie es auf dieser Seite ein, senden Sie dann die Zeichnung, und wir vermitteln Betriebe.
Verfahrensvergleich
Die Bereiche sind typisch, keine Grenzen. Einzelne Betriebe decken jeweils nur einen Teil jedes Bereichs ab.
| Verfahren | Was es herstellt | Typische Größe | Typische Toleranz | Werkzeugkosten | Sinnvolle Stückzahl |
|---|---|---|---|---|---|
| Freiformschmieden | Wellen, Blöcke, Scheiben, Hülsen und Stufenstangen, geformt zwischen flachen oder einfachen Sätteln. | Etwa 5 kg bis über 50 t | Bearbeitungszugabe von einigen mm je Seite | Niedrig. Standard-Flach- und V-Sättel | 1 bis einige Hundert |
| Gesenkschmieden | Endkonturnahe Formen wie Pleuel, Flansche, Zahnradrohlinge, Gabeln und Hebel. Das Metall füllt eine in die Gesenke eingearbeitete Gravur. | Etwa 0.1 bis 250 kg | Etwa ±0.5 bis ±1.5 mm, plus 3 bis 7° Schmiedeschräge | Hoch. Ein Gesenksatz je Teilenummer | Einige Hundert bis Hunderttausende |
| Nahtlos gewalzter Ring | Ringe, Lagerringe, Drehkranzringe und Flanschrohlinge. Ein gelochter Rohling wird auf Maß ausgewalzt. | Außendurchmesser von etwa 100 mm bis mehrere Meter | Bearbeitungszugabe von einigen mm | Niedrig. Meist Standardwalzen | 1 bis Tausende |
| Kalt- und Halbwarmschmieden | Kleine runde Teile wie Wellen, Verbindungselemente, Teile mit Verzahnung und Zahnradrohlinge, geformt bei oder nahe Raumtemperatur. | Einige Gramm bis einige kg | Etwa ±0.05 bis ±0.25 mm | Hoch. Mehrstufenwerkzeuge | Zehntausende und mehr |
Freiformschmieden
Das Metall wird zwischen flachen oder einfach geformten Sätteln gepresst oder gehämmert und zwischen den Schlägen gedreht. Der Schmied formt das Teil Schritt für Schritt, daher wird für die Teilenummer kein Gesenk gefertigt.
- Geeignet fürWellen, Blöcke, Scheiben, Hülsen und Stufenstangen. Einzelstücke und kleine Stückzahlen sowie Teile, die für jedes Gesenk zu groß sind.
- Typische GrößeEtwa 5 kg bis über 50 t.
- ToleranzBearbeitungszugabe von einigen mm je Seite bei kleinen Teilen, bei großen mehr.
- WerkzeugeStandard-Flach- und V-Sättel. Die Lieferzeit hängt von Material und Ofenzeit ab, nicht von Werkzeugen.
- Zu beachtenDie geschmiedete Form ist grob, rechnen Sie also mit mehr Bearbeitung als beim Gesenkschmieden. Bei großen Wellen und Druckteilen fragen Sie nach dem Schmiedeverhältnis.
- In die AnfrageFertig- oder Vorbearbeitungsmaße, Werkstoff, Wärmebehandlung, Gewicht im Schmiedezustand, Stückzahl und Prüfanforderungen.
- Passende Ratgeber
- Gesenkschmieden oder Freiformschmieden: Was passt?
Gesenkschmieden
Ein erwärmter Rohling wird in eine Gravur gepresst oder gehämmert, die in zwei Gesenke eingearbeitet ist. Das Metall füllt die Gravur, der Überschuss fließt als Grat ab und wird abgeschnitten.
- Geeignet fürPleuel, Flansche, Zahnradrohlinge, Gabeln, Hebel und Armaturengehäuse, von einigen Hundert bis zu Hunderttausenden im Jahr.
- Typische GrößeEtwa 0.1 bis 250 kg.
- ToleranzEtwa ±0.5 bis ±1.5 mm, plus 3 bis 7° Schmiedeschräge.
- WerkzeugeEin Gesenksatz je Teilenummer. Er wird einmal bezahlt, und seine Kosten hängen von Teilegröße und Komplexität ab.
- Zu beachtenGesenkkosten und Lieferzeit. Unter einigen Hundert Stück im Jahr können Freiformschmieden oder Zerspanen aus der Stange günstiger sein. Grat und Abschnitt erhöhen das Einsatzgewicht oft um 20 bis 40%.
- In die AnfrageZeichnung der Schmiedeform oder des Fertigteils, Gewicht, Jahresstückzahl, Werkstoff und wer die Gesenke bezahlt und besitzt.
Nahtlos gewalztes Ringschmieden
Eine gelochte Scheibe wird erwärmt und zwischen einem rotierenden Dorn und einer Antriebswalze gedrückt. Die Wand wird dünner und der Durchmesser wächst. Mit Formwalzen entstehen profilierte Ringe.
- Geeignet fürLagerringe, Drehkranzringe, Flanschrohlinge und Zahnkränze sowie Ringe für Turbinen und Druckbehälter.
- Typische GrößeAußendurchmesser von etwa 100 mm bis mehrere Meter.
- ToleranzBearbeitungszugabe von einigen mm.
- WerkzeugeMeist Standardwalzen. Profilierte Ringe können Formwalzen erfordern.
- Zu beachtenNahtlos heißt ohne Schweißnaht, und der Faserverlauf folgt dem Ring. Jedes Walzwerk hat eigene Grenzen für Durchmesser, Höhe und Wand, prüfen Sie daher Außen- und Innendurchmesser sowie Höhe gegen den Bereich des Betriebs.
- In die AnfrageAußen- und Innendurchmesser und Höhe im Schmiede- oder Fertigzustand, ein eventuelles Profil, Werkstoff, Wärmebehandlung und Prüfungen.
Kalt- und Halbwarmschmieden
Beim Kaltschmieden wird das Metall bei Raumtemperatur geformt. Beim Halbwarmschmieden wird es auf einige Hundert Grad erwärmt, noch unter dem Bereich des Warmschmiedens. Beide nutzen Mehrstufenwerkzeuge und laufen in hohen Stückzahlen.
- Geeignet fürVerbindungselemente, kleine Wellen, Teile mit Verzahnung, Steckschlüsseleinsätze und Zahnradrohlinge. Einfache, meist runde Formen.
- Typische GrößeEinige Gramm bis einige kg.
- ToleranzEtwa ±0.05 bis ±0.25 mm, mit sauberer Oberfläche.
- WerkzeugeHohe Kosten. Mehrstufengesenke für jede Teilenummer.
- Zu beachtenHohe Umformkräfte begrenzen das Verfahren auf gut umformbare Werkstoffe wie niedrig- und mittelgekohlten Stahl, Aluminium und einige Edelstahlsorten. Unter Zehntausenden im Jahr amortisieren sich die Werkzeuge selten.
- In die AnfrageZeichnung, Werkstoff, Jahresstückzahl, Toleranz an kritischen Durchmessern und eine eventuelle Wärmebehandlung.
Stauchschmieden
Das Ende einer erwärmten Stange wird eingespannt und in Achsrichtung gestaucht, sodass das Ende kürzer und dicker wird. So entstehen Köpfe und Flansche an langen, schlanken Teilen.
- Geeignet fürSchraubenköpfe, Wellen mit Flansch oder Bund, Ventilschäfte und Achsenden.
- Typische GrößeAbhängig von der Stauchmaschine. Fragen Sie jeden Betrieb nach seinem Stangendurchmesserbereich.
- ToleranzÄhnlich wie beim Gesenkschmieden im gestauchten Bereich. Der Stangenabschnitt behält die Toleranz des Ausgangsmaterials.
- WerkzeugeSpannbacken und Stauchwerkzeuge für jedes Teil.
- Zu beachtenDie freie Stangenlänge im Verhältnis zum Durchmesser begrenzt, wie viel in einem Hub gestaucht werden kann, ein langer Kopf kann daher mehrere Stufen brauchen.
- In die AnfrageStangendurchmesser, Kopf- oder Flanschgröße, Gesamtlänge, Werkstoff und Stückzahl.
Verfahren wählen
Gehen Sie von Form und Jahresstückzahl aus. Das sind Faustregeln. Grenzfälle sind häufig, deshalb lesen die Betriebe die Zeichnung, bevor sie anbieten.
- Ringform, beliebige GrößeNahtlos gewalzter Ring. Ein aus Blech oder Stange geschnittener Ring verschwendet Material und durchtrennt den Faserverlauf.
- Kleines rundes Teil, Zehntausende im JahrKalt- oder Halbwarmschmieden. Enge Toleranz und wenig Bearbeitung finanzieren die Werkzeuge.
- Langes schlankes Teil mit Kopf oder FlanschStauchschmieden, das den Kopf aus dem Stangenende formt.
- Bis etwa 250 kg, einige Hundert Stück im Jahr oder mehrGesenkschmieden. Endkonturnahe Form und ein Gesenksatz, der sich über die Serie verteilt.
- Einzelstück, sehr groß oder unter einigen Hundert im JahrFreiformschmieden. Kein teilespezifisches Gesenk und eine größere Bearbeitungszugabe.
Fragen zu Schmiedeverfahren
Woher weiß ich, welches Schmiedeverfahren mein Teil braucht?
Gewicht, Form und Jahresstückzahl entscheiden. Ringe gehören ins Ringwalzen, kleine runde Teile in Stückzahlen von Zehntausenden ins Kalt- oder Halbwarmschmieden. Mittelgroße Teile ab einigen Hundert Stück gehen ins Gesenkschmieden, Einzelstücke und sehr große Teile ins Freiformschmieden. Wenn Sie unsicher sind, wählen Sie im Formular „Nicht sicher“ und senden Sie eine Zeichnung.
Kann ein Betrieb mehr als ein Verfahren?
Manche Schmieden fahren zwei oder mehr Verfahren, zum Beispiel Gesenk- und Freiformschmieden oder Freiformschmieden und Ringwalzen. Nur wenige beherrschen alle. Wir vermitteln nach dem Verfahren, das Ihr Teil braucht, Sie müssen also nicht wissen, wer was fährt.
Ist Schmieden immer besser als Zerspanen aus der Stange?
Nein. Schmieden lohnt sich, wenn das Teil Ermüdungs- oder Schlagbelastung aufnimmt, wenn der größte Teil der Stange sonst als Späne endet oder wenn die Stückzahl die Werkzeugkosten deckt. Für wenige Stücke einer einfachen Form ist das Zerspanen aus der Stange oft günstiger.
Was ist der Unterschied zwischen Warm-, Halbwarm- und Kaltschmieden?
Beim Warmschmieden wird Stahl auf etwa 1100 bis 1250 °C erwärmt. Das Halbwarmschmieden arbeitet bei einigen Hundert Grad, das Kaltschmieden bei Raumtemperatur. Je heißer, desto größer die Teile und desto mehr Bearbeitungszugabe. Je kälter, desto enger die Toleranz und desto besser die Oberfläche, aber die Teile sind kleiner und die Werkzeugkosten höher.
Unsicher, welches Verfahren Ihr Teil braucht?
Wählen Sie im Formular „Nicht sicher“ und senden Sie Zeichnung, Gewicht und Jahresstückzahl. Wir vermitteln bis zu 3 Betriebe und antworten innerhalb von 24 Geschäftsstunden.