Massivumformen bietet auch bei kleinen Stückzahlen viele Vorteile

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Fallweise brauche man heute nur noch wenige Wochen für die komplette Prozessentwicklung von der CAD-Zeichnung über die Simulation und Optimierung des Umformens bis zum produktionsbereiten Gesenk. Da das Schmieden anschlieβend innerhalb kürzester Zeit vollzogen werden kann, kann man je nach Serienlosgröβe zeitlich mit der Herstellung durch Zerspanen mithalten. Gerade in der Prototypphase ist dies auch deshalb besonders interessant, weil es möglich wird, schon nach kurzer Zeit Erprobungen an seriennahen Bauteilen durchzuführen.

Steigende Legierungskosten machen Massivumformung attraktiver

Ein wichtiger Trend, der das Massivumformen begünstigt, ist auch der stetige Anstieg der Legierungskosten. Dies macht das Schmieden umso attraktiver, je höher das zu zerspanende Volumen ist.

Vielen Kunden ist auch nicht ausreichend bewusst, mit welcher Genauigkeit und Präzision moderne Schmiedeverfahren Konturen und sogar Funktionsflächen bis sehr nah an die gewünschten Abmessungen darstellen können. Für groβe Bereiche der Oberfläche ermöglichen die heute erzielbaren Toleranzen den Verzicht auf weitergehende Bearbeitungsvorgänge.

Dabei bereiten selbst verrippte Strukturen keine Probleme. Da zudem auch in den Bereichen, wo eine Bearbeitung unverzichtbar bleibt, die Aufmaβe auf ein Minimum reduziert werden, halten sich die Zerspanungskosten sehr in Grenzen.

Das Freiformschmieden kommt ohne die Gesenkherstellung aus

Beim Freiformschmieden fallen keinerlei Kosten für die Herstellung von Gesenken an, sodass die Vorteile des Massivumformens auch schon bei kleinsten Stückzahlen greifen. Äußerst anschaulich lässt sich dies beispielsweise an abgesetzt geschmiedeten Wellen zeigen, die bei der Edelstahl Rosswag GmbH im Gewichtsbereich bis zu 5 t hergestellt werden.

Besonders ins Auge fällt beim Vergleich zur Zerspanung natürlich zunächst die Materialeinsparung. Während beim Drehen einer solchen Welle aus dem Vollen je nach Geometrie bis zu 60% des Materials zerspant werden müssen, liegen die entsprechenden Anteile beim Freiformschmieden bei lediglich 5 bis 10%. Dieser Unterschied, der mit zunehmendem Teilegewicht selbst bei preisgünstigen Kohlenstoffstählen bereits ins Geld geht, saldiert sich bei hochpreisigen Edelstählen mit hohem Legierungskostenzuschlag schnell zu vier- oder gar fünfstelligen Beträgen.

Massivumformung erhöht Dauerfestigkeit von Wellen

Zudem weisen geschmiedete Wellen einen kraftflussgerechten Faserverlauf und damit eine deutlich bessere Dauerfestigkeit auf. Dies macht sich vor allem im Bereich groβer Wanddickenübergänge, beispielsweise zwischen Wellenzapfen und Flansch, bemerkbar.

Und last but not least steht dem Schmied vor allem bei groβformatigen Bauteilen eine weitere Sparoption offen, indem er sich beim Rohling gleich für einen Gußblock statt für geschmiedetes oder gewalztes Vormaterial entscheidet. Dadurch lässt sich allein schon vom Energieeinsatz her eine volle Hitze, das heißt ein Aufheizvorgang bis etwa auf Schmiedetemperatur mit rund 1200 °C wirtschaftlich einsparen.

* RA Dr. Theodor L. Tutmann ist Geschäftsführer des Industrieverband Massivumformung e.V. in 58093 Hagen

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