Massivumformung

Präzision und Komplexität

Entweder durch hohe Presskräfte (bis zu 20.000 kN) oder in der Kombination von Druck und Temperatur lassen sich komplexe Bauteile fertigen, die so präzise und mit gutem Oberflächenzustand sind, dass sie ohne weitere Bearbeitung verwendet werden können (Near Net Shape Technologie).

Die Kunst Metall umzuformen ist seit über 8000 Jahren bekannt, damals nach einfachsten Prinzipien. Prinzipien, die sich heute noch in den höchst anspruchsvollen Herstellungsverfahren widerspiegeln.

Das älteste Herstellverfahren ist sicherlich das Schmieden, bei dem das Werkstück in glühendem Zustand durch eine möglichst schnelle Umformung durch Schläge oder durch eine schnelle Stößelbewegung umgeformt wird. Anschließend kühlt das Teil ab und kann nachbearbeitet werden. Eine Nachbearbeitung ist in den meisten Fällen nötig, wenn das Bauteil präzise Abmessungen aufweisen muss.

In der Nachkriegszeit wurde unter anderem in Deutschland das Kaltfließpressen entwickelt, bei dem durch eine langsame Umformgeschwindigkeit in Verbindung mit hohem Druck das Material in kaltem Zustand zum "Fließen" und durch die Konstruktion der Werkzeuge in Form gebracht wird. Der wohl größte Vorteil ist die gleichbleibende Teiletoleranz, die man bei diesem Prozess erzielen kann. Weitere Vorteile sind beispielsweise die sogenannte Kaltverfestigung des Materials, die zu einer Aufwertung des Werkstücks führen kann, aber auch der je nach Anwendung vergleichsweise geringe Materialeinsatz.

 

Aufgrund der immer mehr steigenden Presskraftanforderungen hat sich in den letzten Jahren die sogenannte Halbwarmumformung etabliert, bei der die Werkstücke auf niedrigere Temperaturen als beim Schmieden erhitzt werden. Die erforderliche Presskraft sinkt gegenüber dem Kaltfließpressen auf bis zu ein Drittel und die Genauigkeit der Teile kann mit entsprechenden Werkzeugen im Bereich des Kaltfließpressens gehalten werden. Dieses relativ junge Verfahren verbindet den Vorteil der Kaltumformung - Präzision - und den der Warmumformung - gute Umformbarkeit.

Vielfältige Metalle kommen mittlerweile zum Einsatz, nicht mehr nur Stahl, sondern insbesondere auch Aluminium, Kupfer, Titan, Edelstahl, ... Dabei spielt die Gewichtsreduzierung bei den Teilen eine entscheidende Rolle.

Ausgangswerkstoff sind gewöhnlich Rundstähle, Draht oder auch Dickbleche, aus denen vorgefertigte Rohteile hergestellt werden, die je nach Geometrie erwärmt und in ein- oder mehrstufigen Pressen umgeformt werden können. Es können sowohl Teile mit komplexerer Struktur erstellt werden oder festere Materialien eingesetzt werden. Zum Einsatz kommt die Massivumformung in fast allen Branchen der Automobil-, Bau-, Beschlags-, Schmuckindustrie.

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