Freiformschmieden vs. Gesenkschmieden
Wenn es um die Formgebung und Verfestigung von Metall geht, ist das Schmieden eines der etabliertesten Fertigungsverfahren. In diesem Bereich gibt es zwei weit verbreitete Methoden – das Freiformschmieden und das Gesenkschmieden –, die auf ähnlichen Prinzipien der Erwärmung und Verformung basieren, sich jedoch in der Art und Weise unterscheiden, wie die Formen mit dem Metall interagieren. Beim Freiformschmieden kann das Metall frei zwischen flachen oder einfachen Formen fließen, während beim Gesenkschmieden das Metall in einem Hohlraum eingeschlossen wird, um eine exakte Form und Toleranz zu erzielen.
Dieser Artikel stellt die Grundkonzepte beider Metallschmiedeverfahren vor, erklärt die Funktionsweise der einzelnen Verfahren, vergleicht ihre Unterschiede und hebt hervor, wo jedes Verfahren am effektivsten eingesetzt wird.
Was ist Freiformschmieden?
Beim Freiformschmieden, auch als Freiformschmieden bekannt, werden flache oder einfache Gesenke verwendet, die das Metall nicht vollständig umschließen. Das erhitzte Werkstück wird durch wiederholtes Pressen geformt, wodurch eine hervorragende Kontrolle des inneren Kornflusses und der strukturellen Integrität ermöglicht wird. Dieses Verfahren eignet sich ideal für große und schwere Bauteile wie:
Bei Weforging reichen die Freiformschmiedeteile von 50 kg bis 8 Tonnen und werden aus legierten Stählen, Kohlenstoffstählen und rostfreien Stählen hergestellt. Jedes Teil wird einer CNC-Bearbeitung, einer Wärmebehandlung und einer Ultraschall- oder MPI-Prüfung unterzogen, um Maßgenauigkeit und stabile mechanische Eigenschaften zu gewährleisten.
Was ist Gesenkschmieden?
Geschlossenes Gesenkschmieden, auch als Formschmieden bekannt, formt erhitztes Metall in präzisionsgefertigten Gesenken, die das Material vollständig umschließen. Unter hohem Druck füllt das Metall den Hohlraum aus und nimmt die endgültige Form des Teils an.
- geschmiedete Zahnräder
- Pleuelstangen
- Ventilkörper
Bei Weforging wird jedes Gesenkschmiedeteil mit automatisierten Fertigungslinien und Mazak-CNC-Zentren hergestellt und umfassend getestet, um die Einhaltung der Normen ISO 9001:2015 und AGMA sicherzustellen.
Wesentliche Unterschiede zwischen Freiform- und Gesenkschmieden
Aspekt | Freiformschmieden | Gesenkformschmieden |
Die Struktur | Verwendet flache oder einfache Werkzeuge | Verwendet präzisionsgefertigte geschlossene Werkzeuge |
Teilegröße | Große und schwere Komponenten | Kleine bis mittelgroße Teile |
Maßgenauigkeit | Mittlere Präzision | Hohe Präzision und Wiederholgenauigkeit |
Werkzeugkosten | Geringere Werkzeuginvestition | Höhere Anschaffungskosten für die Form, aber effizient pro Teil |
Typische Produkte | Wellen, Ringe, Flansche, Scheiben | Zahnräder, Stangen, Ventilkörper, Flanschmuttern |
Produktionsvolumen | Ideal für kleine bis mittlere Stückzahlen | Geeignet für die Massenproduktion |
Materialfluss | Durch Bediener oder Automatisierung gesteuert | Auf den Formhohlraum beschränkt |
Vorteile des Freiformschmiedens und des Gesenkschmiedens
Jedes Schmiedeverfahren bietet je nach Teilegröße, Komplexität und Produktionsvolumen unterschiedliche Vorteile.
- Vorteile des Freiformschmiedens:
Dieses Verfahren ermöglicht eine hervorragende Kontrolle des Kornflusses, was zu überlegener Festigkeit, Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit führt. Es bietet größere Flexibilität bei der Herstellung großer oder kundenspezifisch geformter Bauteile ohne teure Formen. Das Freiformschmieden ermöglicht außerdem eine einfachere Materialprüfung und Strukturverfeinerung, wodurch es sich ideal für Hochleistungswellen, Flansche und Kraftübertragungsteile eignet. - Vorteile des Gesenkschmiedens:
Das Gesenkschmieden gewährleistet eine hohe Maßgenauigkeit und Wiederholbarkeit und eignet sich daher perfekt für Anwendungen mit hohen Stückzahlen oder hohen Präzisionsanforderungen. Der geschlossene Gesenkhohlraum ermöglicht komplexe Geometrien und engere Toleranzen bei gleichzeitiger Minimierung der Nachbearbeitung. Außerdem verbessert es die Materialausnutzung und Oberflächengüte und bietet eine gleichbleibende Qualität für Zahnräder, Pleuelstangen und Hydraulikkomponenten.
Zusammen ermöglichen diese beiden Verfahren den Herstellern, Kosten, Präzision und mechanische Leistung in Einklang zu bringen und damit ein breites Spektrum industrieller Anforderungen abzudecken.
Schlussfolgerung
Sowohl das Freiformschmieden als auch das Gesenkschmieden spielen in der modernen Fertigung eine wichtige Rolle. Das Freiformschmieden bietet Flexibilität für große Bauteile, während das Gesenkschmieden Präzision für komplexe Teile gewährleistet. Mit umfassenden Schmiede-, CNC- und Prüffähigkeiten liefert Weforging zuverlässige, leistungsstarke Lösungen, die auf jede Branche zugeschnitten sind.
Wenn Sie auf der Suche nach maßgeschneiderten Metallschmiedelösungen sind oder technische Unterstützung für Ihr Projekt benötigen, können Sie sich gerne an Weforging wenden, um Ihre Zeichnungen zu besprechen oder ein Angebot anzufordern.
Häufig gestellte Fragen
Die Wahl hängt von der Größe, Geometrie und erforderlichen Genauigkeit Ihres Teils ab. Offenes Schmieden ist ideal für große oder kundenspezifische Komponenten, während geschlossenes Schmieden besser für hochpräzise oder großvolumige Produktionen geeignet ist. Das Ingenieurteam von Weforging kann Ihre Zeichnungen bewerten und Ihnen das kostengünstigste Verfahren empfehlen.
Um ein genaues Angebot zu erstellen, geben Sie bitte die Materialgüte, die ungefähren Abmessungen, die Jahresmenge und alle besonderen Anforderungen an die Wärmebehandlung oder Bearbeitung an. 3D-Zeichnungen oder Referenzmuster sind ebenfalls hilfreich für die Werkzeugkonstruktion und die Prozessplanung.
Jedes Schmiedeteil durchläuft eine vollständige Prozesskontrolle – vom Erhitzen und Formen des Barrens bis hin zur CNC-Bearbeitung und Inspektion. Weforging führt Ultraschall-, MPI-, Härte- und Maßprüfungen durch, um sicherzustellen, dass jedes Teil internationalen Standards wie ISO und AGMA entspricht.
