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Thema 18. Halbzeugherstellung durch Umformung
Unter der Halbzeugfertigung durch Umformung versteht man metallurgi-
sche Fertigungsverfahren, in denen Erzeugnisse durch bildsame Änderung der
Form eines festen Körpers aus metallischen Werkstoffen produziert werden,
wobei sowohl die Masse als auch der Werkstoffzusammenhalt erhalten bleiben.
Die Erzeugnisse dienen als Ausgangsmaterial für andere Fertigungsverfahren.
Ein Umformvorgang ist stets an die Wirkung äußerer Kräfte bzw. Momen-
te gebunden. Am Beispiel des prismatischen Stabs sind in Abb. 18-1
Möglichkeiten für den Angriff von Kräften bzw. Momenten dargestellt. Diese
Beanspruchungsarten bilden die Grundlage für die Gliederung der Umformver-
fahren.
Wird ein metallischer
Körper durch eine Kraft
bzw. Spannung bean-
sprucht, so erfährt dieser
zunächst eine elastische
Formänderung. Beim Ent-
lasten verschwindet die e-
lastische Formänderung.
Wird dieser Körper über
eine bestimmte Spannung hinaus beansprucht, so erfolgt nach der elastischen eine
plastische oder bleibende Formänderung. Diese Spannung, die zur Einleitung
und Aufrechterhaltung der plastischen Formänderung bei einachsiger Beanspru-
chung benötigt wird, wird als Umformfestigkeit bezeichnet. Sie ist eine
Werkstoffkenngröße und von Umformtemperatur, -Geschwindigkeit und For-
mänderung abhängig.
Mit zunehmender Formänderung ist eine höhere Spannung aufzubringen, da
der Widerstand des Werkstoffs gegen die Abgleitung erhöht wird. Diese Festig-
keitssteigerung —die Verfestigung— kann durch eine Wärmebehandlung, die
Re-kristallisationsglühung, rückgängig gemacht werden. Erfolgt die Umformung
bereits bei einer Temperatur, die höher als die Rekristallisationstemperatur des
betreffenden Werkstoffs liegt (Tab. 18-1), so spricht man von einer Warmum-
formung, im anderen Falle von Kaltumformung.
Bei allen technischen Umformverfahren ist eine höhere Spannung als die
Umformfestigkeit zur plastischen Umformung aufzubringen, da Reibungsverlus-
te und Verluste durch innere Werkstoff Verschiebungen eintreten. Die tatsäch-
lich aufzubringende Spannung kann um das 1,3- bis 20fache höher sein als die
theoretisch erforderliche.
Abb. 18-1. Beanspruchung des
p
rismatischen Stabs
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