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Die Kaltumformung, auch bekannt als Kaltschmieden, ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Metall bei Raumtemperatur plastisch verformt wird. Im Gegensatz zur Warmumformung, bei der das Material erhitzt werden muss, um die Duktilität zu erhöhen, wird bei der Kaltumformung ein Hochdruckwerkzeug verwendet, um das Metall ohne nennenswerte Wärmezufuhr zu formen. Dies führt zu Teilen mit hervorragender Festigkeit, Maßgenauigkeit und ausgezeichneter Oberflächengüte.
Im Vergleich zu zerspanenden Verfahren, bei denen Material abgetragen wird, ist die Kaltumformung materialsparend und reduziert den Abfall erheblich. Außerdem ist sie energiesparend, da keine thermische Bearbeitung erforderlich ist, und ermöglicht höhere Produktionsgeschwindigkeiten, was sie zu einer bevorzugten Wahl für die Massenproduktion von Bauteilen in der modernen Fertigung macht.
Der Prozess der Kaltumformung ist annähernd komplex.
Die Wahl des Rohmaterials wirkt sich direkt auf die Umformbarkeit und die Produktleistung aus. Zu den gängigen Materialien gehören kohlenstoffarme Stähle, Aluminiumlegierungen, Messing und Kupfer. Jedes Material wurde aufgrund seiner Verformbarkeit, Festigkeit und Kosteneffizienz ausgewählt. Die Werkstoffe werden häufig vor der Umformung einem Kugelglühen unterzogen, um die Plastizität zu erhöhen.
Die Schmierung ist von entscheidender Bedeutung, um Werkzeugverschleiß zu verhindern, die Reibung zu verringern und einen reibungslosen Materialfluss während des Prozesses zu gewährleisten. In der Regel werden Phosphatbeschichtungen, Schmiermittel auf Ölbasis oder Polymerfilme verwendet. Die Vorbehandlung kann Reinigung und Oxidentfernung umfassen, um die Oberflächenbeschaffenheit zu optimieren.
Kalte Überschrift:Dies ist ideal für die Herstellung von Verbindungselementen; dabei wird das Material an einem Ende des Rohlings gesammelt, um einen Kopf zu bilden.
Strangpressen:Pressen von Metall durch eine Matrize zur Herstellung komplexer Querschnitte.
Beunruhigend:Vergrößert die Querschnittsfläche des Materials durch Komprimierung seiner Länge. Für komplizierte Teilegeometrien werden oft mehrere Arbeitsgänge in Folgeverbundwerkzeugen kombiniert.
Die Auswahl des Werkzeugstahls, die Wärmebehandlung und die Präzisionsbearbeitung sind ebenfalls wichtig, um dem hohen Umformdruck standzuhalten und die Lebensdauer der Werkzeuge zu verlängern. Enge Matrizentoleranzen gewährleisten die Maßgenauigkeit, während Beschichtungen wie TiN oder DLC die Verschleißfestigkeit erhöhen und die Abnutzung verringern.
Die Kaltumformung wird in vielen Branchen eingesetzt, die Sie vielleicht nicht kennen. In diesen Bereichen sind stets hohe Stückzahlen, Festigkeit und Wiederholbarkeit gefragt.
Die wichtigsten Anwendungen sind:
Verschlüsse:Schrauben, Bolzen, Muttern und Nieten
Automobilkomponenten:Getrieberäder, Lenkungsteile, CV-Gelenke
Elektronik:Stifte, Stecker und Metallgehäuse
Spezialisierte Sektoren:Chirurgische Instrumente, Armaturen für die Luft- und Raumfahrt und Rüstungsgüter
Diese Bauteile profitieren von der erhöhten Härte durch Kaltverfestigung, der verbesserten Ermüdungsfestigkeit und den niedrigeren Produktionskosten pro Teil.
Die Kaltumformung ist ein Eckpfeiler in der modernen Fertigung. Es bietet Verbindungselemente und Bolzen mit unübertroffener Effizienz, Festigkeit und Skalierbarkeit. Die Kaltumformung eignet sich hervorragend für Anwendungen, die enge Toleranzen, minimalen Materialverlust und konstante Leistung erfordern.
Hersteller und Beschaffungsteams beurteilen die Eignung der Kaltumformung in der Regel anhand der Teilegeometrie, der Materialanforderungen und des Produktionsvolumens. Bei richtiger Integration mit den richtigen Anlagen, Werkzeugen und der richtigen Prozesssteuerung verbessert die Kaltumformung die Produktqualität und führt zu langfristigen Betriebseinsparungen.
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