Massivumformung kann die Zerspanung nicht ganz ersetzen

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Anders als bei trennenden Verfahren entsprechend DIN 8580 produziert das Rundkneten keinen Abfall. „Sicher, man könnte massive Getriebewellen auch einfach ausbohren“, relativiert Richter. „Nur würden dann 190 t Stahlschrott jährlich anfallen, die unser Kunde jetzt bereits im Materialeinkauf spart.“

Grenzen zwischen Umformen und Zerspanen verschieben sich

In der Massenfertigung ist die Grenze zwischen spanender und umformender Metallbearbeitung in Bewegung. Der Break-even für Jahresstückzahlen, die sich unterm Strich tatsächlich rechnen, ist nach unten gerutscht.

Dabei spiele der Fortschritt im Werkzeugbau sicher eine Rolle, jedoch nicht die letztlich entscheidende, unterstreicht der Geschäftsführer der Simufact Engineering GmbH, Michael Wohlmuth. Maßgeblich sei vielmehr die rechnergestützte Entwicklung und Simulation der Umformteile und ihres Verhaltens. Die von seinem Unternehmen vermarktete Simulationssoftware gehört zu den Standards der massivumformenden Branche.

Zerspanung bietet immer noch Kostenvorteile

Die Unternehmen seien immer besser in der Lage, die Festigkeit der Bauteile und ihre Fließeigenschaften zu berechnen und das Letzte aus dem Prozess herauszukitzeln. Gleiches gelte für die Funktionalität.

Mit frischer Denke entwickelte und seriös simulierte Umformteile böten oft das größere Sparpotenzial. So wurden viele Werkstücke, die heute kaltmassiv umgeformt werden, vor fünf, sechs Jahren im Regelfall noch spanend gefertigt und waren für die Massivumformung mehr oder minder uninteressant. Dies ist in Teilen heute anders. Pkw-Hohlwellen und taumelnd produzierte Kegelräder sind Beispiele dafür.

Massivumformung mit mehr prozesstechnischem Aufwand als Zerspanung

Sie massiv umzuformen, bedeutet indes mehr prozesstechnischen Aufwand. Die tiefere Wertschöpfung – Werkzeugbau und Peripherie eingeschlossen – muss sich gegen den Aufwand des Kunden rechnen.

Allein fertigungskostenrechnerisch betrachtet steht die spanende Fertigung von Großserien- und Massenteilen insoweit oft noch besser da. Die allein fertigungstechnische Betrachtung von Einzelfällen endet mehrheitlich noch zugunsten des Spanens.

Massivumformung bietet mehr Energieeffizienz als Zerspanung

Anders sähe die Kalkulation vielleicht aus, setzte man auch technische Kennlinien, Material- und Stromverbrauch sowie die jeweilige Umweltbelastung ins Verhältnis. Gängige Stichworte sind hier die Energie- und Ressourceneffizienz. Dann käme Schub in die Diskussion.

Pro Kilogramm Stahl werden bei der Massivumformung heute rund 30% weniger Energie in den Stahl gesteckt als vor zehn Jahren noch. Unterm Strich wird weniger verbraucht als in der gesamten zerspanenden Prozesskette. Der CO₂-Footprint massivumformender Verfahren ist nachweislich kleiner.

Auch mechanisch stehen Umformteile den spanend gefertigten um nichts nach. Im Gegenteil: Die Oberflächen sind dichter und meist belastbarer. Es gibt weniger Abfall – beim gratlosen Schmieden überhaupt keinen – und logistischen Aufwand. Die Reserve steckt im Werkstück.

Auch Zerspanung macht Fortschritte

Allerdings drehen auch die Anbieter spangebender Verfahren weiter am Schräubchen. Highspeed- und High-Performance-Cutting sind keine leeren Worte, sondern industrielle Realität.

Peter Groche vom Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen an der TU Darmstadt rechnet insoweit mit der vermehrten Kombination verschiedener Verfahren. Dies sei etwa bei der Drahtvorbehandlung zu beobachten wie in verschiedenen Temperaturbereichen. Wie auch immer: „Viele Impulse für die Massivumformung stammen bislang aus der Automobilbranche.“ Und die produziert in Großserie. MM

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