Was ist Kaltschmieden und welche Produkte werden typischerweise kaltgeschmiedet?

Kaltschmieden, auch als Kaltumformung bekannt, ist ein Metallbearbeitungsprozess, bei dem ein Metallwerkstück bei Raumtemperatur oder leicht erhöhten Temperaturen geformt und geformt wird. Im Gegensatz zum Warmschmieden, bei dem das Metall vor der Verformung auf hohe Temperaturen erhitzt wird, wird Kaltschmieden bei oder nahe Raumtemperatur durchgeführt. Dieser Prozess hat mehrere Vorteile, darunter eine höhere Materialfestigkeit, eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit und eine verbesserte Maßgenauigkeit.

Der Kaltschmiedeprozess umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

1. Materialauswahl:
   • Kaltschmieden wird häufig bei Materialien wie Stahl, Aluminium, Kupfer und Legierungen angewendet.
2. Knüppelvorbereitung:
   • Das Rohmaterial, bekannt als Knüppel oder Rohling, wird häufig auf die gewünschte Länge zugeschnitten, bevor der Kaltschmiedeprozess beginnt.
3. Matrizendesign:
   • Matrizen, also Formen oder Werkzeuge, dienen dazu, dem Material die gewünschte Form zu geben. Die Matrizen bestehen aus zwei Teilen, zwischen denen das Werkstück platziert wird.
4. Material zuführen:
   • Der Block wird in die Matrizenhöhle eingeführt, wo er Druckkräften ausgesetzt wird, die ihn in die gewünschte Form bringen.
5. Schmiedeprozess:
   • Die Matrizen üben Druck auf den Block aus, wodurch dieser fließt und die Form der Matrizenhöhle annimmt. Das Material wird plastisch verformt und verändert seine Form, ohne seinen Schmelzpunkt zu erreichen.
6. Trimmen und Fertigstellen:
   • Nach der ersten Formgebung kann überschüssiges Material entfernt werden. Außerdem können zusätzliche Endbearbeitungsprozesse, wie z. B. spanende Bearbeitung oder Oberflächenbehandlungen, durchgeführt werden, um das Endprodukt zu erhalten.

Kaltschmieden wird bevorzugt, da sich damit hochfeste Teile mit guter Oberflächengüte und Maßgenauigkeit herstellen lassen. Darüber hinaus führt das Kaltschmiedeverfahren aufgrund der Kaltverfestigung häufig zu verbesserten Materialeigenschaften.

Zu den gängigen Produkten, die oft kaltgeschmiedet werden, gehören:

1. Befestigungsmaterial:
   • Bolzen, Schrauben, Muttern und andere Verbindungselemente werden häufig kaltgeschmiedet, da mit diesem Verfahren hochfeste Komponenten mit engen Toleranzen hergestellt werden können.
2. Automobilkomponenten:
   • Viele Autoteile werden kaltgeschmiedet, darunter Wellen, Zahnräder, Getriebekomponenten, Lenkungskomponenten und verschiedene Aufhängungsteile.
3. Luft- und Raumfahrtkomponenten:
   • Bestimmte Komponenten für die Luft- und Raumfahrt wie Armaturen, Verbindungselemente und Befestigungselemente werden aufgrund ihrer Festigkeit und Zuverlässigkeit häufig kaltgeschmiedet.
4. Lager:
   • Einige Lagertypen, einschließlich Außenringe und Käfige, können durch Kaltschmieden hergestellt werden.
5. Handwerkzeuge:
   • Kaltschmieden wird zur Herstellung verschiedener Handwerkzeuge wie Schraubenschlüssel, Zangen und Schraubendreher eingesetzt, da sich mit diesem Verfahren langlebige und leistungsstarke Werkzeuge herstellen lassen.
6. Elektrische Kontakte:
   • Kontakte und Steckverbinder für elektrische Anwendungen können kaltgeschmiedet werden, um die erforderliche Präzision und Leitfähigkeit zu erreichen.
7. Unterhaltungselektronik:
   • Teile für Unterhaltungselektronik wie Anschlüsse, Stifte und bestimmte Komponenten von Mobiltelefonen können kaltgeschmiedet werden.
8. Präzisionskomponenten:
   • Verschiedene Präzisionskomponenten für Maschinen und Geräte, bei denen es auf enge Toleranzen und hohe Festigkeit ankommt, können kaltgeschmiedet werden.
9. Medizinische Geräte:
   • Einige Komponenten medizinischer Geräte, insbesondere jene, die eine hohe Festigkeit und Präzision erfordern, können durch Kaltschmieden hergestellt werden.
10. Sportartikel:
    • Bestimmte Komponenten von Sportartikeln, wie etwa Fahrradteile, Golfschlägerköpfe und Schusswaffenkomponenten, werden aufgrund ihrer Festigkeit und Haltbarkeit häufig kaltgeschmiedet.
11. Baubeschläge:
    • Im Bauwesen verwendete Komponenten wie Anker, Bolzen und Aufhänger können kaltgeschmiedet werden, um bestimmte Festigkeits- und Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen.

Für diese Anwendungen wird Kaltschmieden gewählt, da es die Herstellung hochfester Bauteile mit hervorragender Oberflächengüte und Maßgenauigkeit ermöglicht. Das Verfahren eignet sich besonders für die effiziente und wirtschaftliche Herstellung großer Stückzahlen.