Freiformschmieden

Schmieden ist das Verfahren zur Formgebung von Metall durch Krafteinwirkung. Freiformschmieden ist auch als Schmieden bekannt. Beim Freiformschmieden schlägt ein Hammer auf das Werkstück, das auf einem feststehenden Amboss liegt, und verformt es. Der Name Freiformschmieden rührt daher, dass die Gesenke (die Flächen, die mit dem Werkstück in Berührung kommen) das Werkstück nicht umschließen, so dass es nur dort fließen kann, wo es von den Gesenken berührt wird. Daher muss der Bediener das Werkstück ausrichten und positionieren, um die gewünschte Form zu erhalten. Die Matrizen sind in der Regel flach, aber einige haben eine speziell geformte Oberfläche für besondere Arbeiten. Ein Gesenk kann zum Beispiel eine runde, konkave oder konvexe Oberfläche haben, ein Werkzeug zum Formen von Löchern oder ein Abstechwerkzeug sein. Es unterscheidet sich vom Gesenkschmieden dadurch, dass das Werkstück nicht von den Gesenken umschlossen wird und die Gesenke selbst eher Werkzeuge mit einfachen Formen und Profilen sind, als dass sie geschlossenen Formen ähneln.

Das Freiformschmieden ist eine wichtige Technik für viele Arten der Fertigung. Es ermöglicht die Grob- und Feinbearbeitung von Metall, vor allem von Stahl und Stahllegierungen. Dazu wird ein seitlich offenes Gesenk benötigt, in dem sich das Werkstück beim Anschlagen frei in seitlicher Richtung bewegen kann. Diese Art der Konstruktion ermöglicht auch das Schmieden sehr großer Werkstücke, die in manchen Fällen viele Tonnen wiegen und eine große Länge und Breite haben. Einige Freiformschmieden können Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 150 amerikanischen Tonnen (136 metrischen Tonnen) und einer Länge von 24,4 m (80 Fuß oder mehr) aufnehmen.

Freiformschmiedestücke können zu Formen wie Scheiben, Naben, Blöcken, Wellen (einschließlich Stufenwellen oder mit Flanschen), Hülsen, Zylindern, Flachstücken, Sechskanten, Rundstäben, Platten und einigen kundenspezifischen Formen verarbeitet werden.

Freiformschmieden eignet sich für kleine Serien und ist für Kunstschmieden und kundenspezifische Arbeiten geeignet. In einigen Fällen kann das Freiformschmieden dazu verwendet werden, Barren grob zu formen, um sie für nachfolgende Arbeitsgänge vorzubereiten. Freiformschmieden kann auch das Korn ausrichten, um die Festigkeit in der gewünschten Richtung zu erhöhen.

Das Freiformschmieden dient nicht nur der Formgebung des Metalls. Durch das Schmieden des Metalls wird das Korn des Metalls ausgerichtet und verfeinert, was die Festigkeit erhöht und die Porosität verringert, d. h. das Vorhandensein von Luftblasen, selbst von solchen, die zu klein sind, um mit bloßem Auge gesehen zu werden. Außerdem verbessert sich die Fähigkeit des Metalls, auf die Bearbeitung zu reagieren. Geschmiedete Metallteile haben eine bessere Verschleißfestigkeit und andere mechanische Eigenschaften als ähnliche bearbeitete oder gegossene Teile.

Vorteile des FreiformschmiedensGesenkschmieden

• Verringerte Wahrscheinlichkeit von Lunkern
• Bessere Ermüdungsbeständigkeit
• Verbessertes Gefüge
• Kontinuierlicher Kornfluss
• Feinere Korngröße
• Größere Festigkeit

Gesenkschmieden ist die sukzessive Verformung einer Stange entlang ihrer Länge mit Hilfe eines Freiformschmiedes.Gesenkschmiede. Es wird üblicherweise verwendet, um ein Stück Rohmaterial auf die richtige Dicke zu bearbeiten. Sobald die richtige Dicke erreicht ist, wird die richtige Breite durch Abkanten erreicht. Beim Abkanten wird das Material in einem konkav geformten Gesenk konzentriert. Das Verfahren wird als Besäumen bezeichnet, weil es in der Regel an den Enden des Werkstücks durchgeführt wird. Das Walzen ist ein ähnliches Verfahren, bei dem Teile des Schmiedestücks mit einem konvexen Gesenk ausgedünnt werden. Diese Verfahren bereiten die Werkstücke für weitere Schmiedeprozesse vor.

Moderne Freiformschmiedetechniken sind in der Lage, neben einfacheren Formen wie Stangen, Barren und Rundmaterial auch komplexe Formen für große Teile und Produkte herzustellen. Während Stahl und verwandte Legierungen am häufigsten für das Freiformschmieden verwendet werden, können auch andere Metalle auf diese Weise geformt werden, einschließlich Kupfer-, Nickel- und Titanlegierungen. Der größte Nachteil des Freiformschmiedens besteht darin, dass das Werkstück während der Bearbeitung ständig bewegt werden muss, was komplexe mechanische Steuerungen oder geschultes Personal erfordert, während das Gesenkschmieden vollständig automatisiert werden kann und ein viel einfacheres Verfahren ist.

• Gewalzte Ringe
• Dornringe
• Stäbe
• Scheiben
• Kranhaken
• Stufenwellen

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