Inhaltsübersicht: Grundlagen und Anwendungen der Warmumformung
- Was genau ist Warmumformung?
- Wie verläuft der Prozess der Warmumformung?
- Welche Vorteile bringt die Warmumformung mit sich?
- In welchen Bereichen wird die Warmumformung am häufigsten eingesetzt?
Was genau ist Warmumformung?
Die Warmumformung ist ein Verfahren in der Metallverarbeitung bzw. Blechumformung, bei dem Metall bei erhöhten Temperaturen umgeformt wird, mit dem Ziel einer Härtesteigerung. Dabei wird das Material über seiner Rekristallisationstemperatur geformt und anschließend rasch abgeschreckt bzw. abgekühlt. Die Rekristallisationstemperatur liegt normalerweise zwischen 40 und 60 Prozent der Schmelztemperatur des Materials und kann je nach Legierung des Materials variieren. In der Warmumformung sprechen wir hierbei von Austenitisierungstemperatur. Das ist jene Temperatur bei der Stahl unter Zuführen von Wärme Austenit bildet. Bei Stahl sind etwa 900 °C notwendig, um die Platine 100%-ig zu rekristallisieren. Durch die Temperaturerhöhung verändert sich das Gefüge des Werkstoffs, dass zum Abnehmen der Härte und zu einer wesentlich besseren Umformbarkeit des Metalls bei geringerem Kraftaufwand führt.
Wie verläuft der Prozess der Warmumformung?
Bei der Warmumformung wird eine Formplatine aus Stahlblech zuerst, wie oben erwähnt, auf eine Temperatur oberhalb seiner Austenitisierungstemperatur (ca. 900 °C) erhitzt. Diese Temperatur liegt über der kritischen Temperatur, bei der das Metall seine kristalline Struktur ändert. Durch die Erhöhung der Temperatur wird das Metall weicher und lässt sich leichter verformen. Anschließend wird die erhitzte Platine innerhalb weniger Sekunden in das Umformwerkzeug transferiert und beim Umformen und Härten schnell abgekühlt, um eine ausreichende Abschreckung zu gewährleisten.
Welche Vorteile bringt die Warmumformung mit sich?
Die Warmumformung bietet eine Reihe von Vorteilen. Durch die erhöhte Umformbarkeit des Metalls können komplexe Formen und enge Toleranzen bei gleichzeitig höchster Festigkeit erreicht werden. Darüber hinaus können durch die Verwendung von erhöhten Temperaturen Materialspannungen und Verformungskräfte reduziert werden. Dies trägt zur Verbesserung der Bauteilqualität und Verschleißbeständigkeit und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Rissen oder anderen Fehlern im Material.
In welchen Bereichen wird die Warmumformung am häufigsten eingesetzt?
Die Anwendung der Warmumformung findet in verschiedenen Industriezweigen statt. Besonders im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinenbau und in der Schwerindustrie wird die Warmumformung häufig eingesetzt. In der Automobilindustrie werden meistens sicherheitsrelevante und tragende Karosseriebauteile warmumgeformt wie zum Beispiel A-Säulen, B-Säulen, Stoßfänger, Längsträger, etc.
