Warmschmieden

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1.Was ist Warmschmieden?

Beim Warmschmieden wird ein Werkstück auf etwa 75 % seiner Schmelztemperatur erwärmt. Dadurch können die Fließspannung und die Energie, die zum Formen des Metalls erforderlich sind, gesenkt werden, wodurch die Produktionsrate (oder Dehnungsrate) effektiv erhöht wird. Das Warmschmieden hilft dabei, das Metall leichter zu formen und weniger bruchgefährdet zu machen.

Eisen und seine Legierungen werden aus zwei Hauptgründen fast immer warm geschmiedet:
#1) Wenn die Kaltverfestigung fortschreitet, werden harte Materialien (wie Stahl und Eisen) schwieriger zu bearbeiten
2) Es ist eine wirtschaftlichere Option, Metalle wie Stahl warm zu schmieden und anschließend Wärmebehandlungsverfahren durchzuführen, da Metalle wie Stahl durch andere Verfahren (und nicht unbedingt nur durch Kaltbearbeitungsverfahren) verstärkt werden können.
Die durchschnittlichen Temperaturen für das Warmschmieden umfassen:
Aluminium (Al)-Legierungen – 360° (680°F) bis 520°C (968°F);
Kupferlegierungen (Cu) – 700 °C (1 292 °F) – 800 °C (1 472 °F);
Stahl – bis 1 150 °C (2 102 °F)

2.Die Vorteile und ungünstigen Nebenwirkungen des Warmschmiedens

Das Warmschmiedeverfahren erzeugt im Vergleich zu anderen Schmiedeverfahren die unterschiedlichsten Formen und ist aufgrund der geringen Herstellungskosten der Gesenke sehr gut an kleine Losgrößen und formschöne Bauteile angepasst.

✔ Gute Duktilität
✔ Möglichkeit, kundenspezifische Teile mit komplexen Formen herzustellen
✔ Hohe Präzision, exzellente Oberflächenqualität
✔ Hohe Umformgrade, Kostenvorteil
✔ Erhöhte Steifigkeit und somit weniger Energiebedarf
✔ Erhöhte Diffusion und damit reduzierte chemische Inhomogenität
Allerdings weist das Warmschmieden 2 ungünstige Nebenwirkungen auf
✘ Die Funktionsbereiche des Bauteils sollten vor der Montage bearbeitet werden, da Oberflächenbeschaffenheit, Maßtoleranzen und Oberflächenrestverschmutzungen für die übliche mechanische Montagekonstruktion nicht geeignet sind.
✘ Die Materialausbeute ist aufgrund des beim Erhitzen entstehenden Zunders und der anschließenden Bearbeitung höher als bei anderen (Warm- und Kaltschmieden).

3.Die wichtigsten Dinge, die beim Warmschmieden zu beachten sind

Kühlung: Die Kühlung sollte wegen der Verzugsgefahr mit äußerster Vorsicht erfolgen.
Toleranzen: Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Wahl des Warmschmiedens ist die im Vergleich zum Kaltschmieden weniger genaue Maßtoleranz.
Grat: Warmschmiedestücke können in Schmiedestücke mit und ohne Grat unterteilt werden. Diese mit Grat besitzen im Vergleich zu den gratlosen komplexe 3D-Geometrien, die in der Regel auf achsensymmetrische Bauteile oder Bauteile mit zyklisch-symmetrischen Geometrien beschränkt sind.
Gesenke: Die Gesenke, die beim Warmschmieden verwendet werden, werden kundenspezifisch angefertigt, um den Teiledesigns des Kunden zu entsprechen. Der Prozess wird mit Fall-, Kraft- oder Gegenschlaghämmern, hydraulischen oder Schraubenpressen und anderen ähnlichen Maschinen durchgeführt, um das erhitzte Metall in die gewünschte Form des Teils zu komprimieren. Da die beim Warmschmieden verwendeten Gesenke starken thermischen Zyklen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, sollten Rissbildung, plastische Verformung, thermische Ermüdungsrisse und Verschleiß berücksichtigt werden. Um die Lebensdauer der Gesenke zu verlängern, sind eine gute Duktilität und Zähigkeit sowie verbesserte Warmhärte- und Warmzugfestigkeiten erforderlich.

4.Materialien für Warmschmieden und Anwendung

5. FAQ

F: Was können wir für Sekundärbearbeitung und Wärmebehandlung beim Warmschmieden anbieten?
A: â Hochpräzise Bearbeitung
â… Stanzen, Bohren, Gewindeschneiden, Biegen, Fräsen
â Lackieren, Eloxieren, Schwarzoxidieren, Pulverbeschichten
â… Wärmebehandlung

F: Welche Branchen können am meisten vom Warmschmieden profitieren?
A: Die häufigsten Anwendungen für warmgeschmiedete Produkte finden sich hauptsächlich in Automobil-, Landwirtschafts-, Luft- und Raumfahrt- und Baukonfigurationen, die Festigkeit und Haltbarkeit erfordern.

F: Was ist besser Kaltschmieden oder Warmschmieden?
A: Kaltschmieden verbessert die Festigkeit des Metalls, indem es bei Raumtemperatur gehärtet wird. Das Warmschmieden führt zu optimaler Streckgrenze, geringer Härte und hoher Duktilität durch Härten des Metalls bei extrem hohen Temperaturen.