Schmiedefehler erklärt: Arten, Ursachen & praktische Lösungen (mit Illustrationen)

In diesem Artikel besprechen wir, was Schmiedefehler sind, Arten von Fehlern beim Schmieden und was ihre Ursachen sind und wie man diese Fehler beseitigt.

Was sind Fehler?

Fehler sind Unvollkommenheiten, die bestimmte Schwellenwerte überschreiten. Mit anderen Worten, es kann Unvollkommenheiten geben, die nicht als echte „Fehler“ betrachtet werden, weil sie kleiner sind als die in den geltenden Spezifikationen festgelegten Zulassungen. Fehler in Metallteilen stellen einen ernsten Faktor für die Qualität der geschmiedeten Teile dar und machen sie dadurch sehr kostspielig.

Was sind Schmiedefehler?

Schmiedefehler werden weit diskutiert, weil Schmiedeunternehmen naturgemäß zögerlich sind, Aufmerksamkeit auf sie zu lenken. Es gibt viele Arten von Schmiedefehlern, die von denen reichen, die auf die Ausgangsmaterialien zurückzuführen sind, bis hin zu denen, die durch den Geschlossenmatrizen-Schmiedeprozess oder nachgeschaltete Operationen verursacht werden.

Die folgenden Informationen befassen sich mit häufigen und weniger häufigen Fehlern in Stahlschmiedestücken, die durch Geschlossenmatrizen-Schmiedeoperationen oder nachgeschaltete Operationen entstehen, die in vielen Schmiedewerken üblich sind. Der Zweck dieses Abschnitts ist es, den Leser mit diesen verschiedenen Fehlern vertraut zu machen, wie sie die Schmiedeleistung beeinflussen und wie sie in der zukünftigen Schmiedeproduktion beseitigt werden können.

Arten von Schmiedefehlern

Fehler beim Schmieden sind folgende:

1. Unausgefüllte Bereiche (Unfilled Section)
2. Kaltverschluss (Cold Shut)
3. Zundergruben (Scale Pit)
4. Matrizenversatz (Die Shift)
5. Schuppen/Plättchen (Flakes)
6. Ungleichmäßiges Kornwachstum (Improper Grain Growth)
7. Unvollständige Schmiededurchdringung (Improper Forging Penetration)
8. Oberflächenrisse (Surface Cracking)
9. Restspannungen im Schmiedestück (Residual Stress in Forging)

1. Unausgefüllte Bereiche (Unfilled Section)

Bei dieser Art von Schmiedefehlern bleiben einige Bereiche des Schmiedestücks unausgefüllt. Dies ist auf schlechte Matrizengestaltung oder Schmiedetechnik zurückzuführen. Dies könnte auch an mangelndem Rohmaterial oder schlechter Erwärmung liegen. Dieser Fehler kann durch richtige Matrizengestaltung, Rohmaterialverfügbarkeit und Erwärmung beseitigt werden.

2. Kaltverschluss (Cold Shut)

Kaltverschluss umfasst kleine Risse an Ecken. Diese Schmiedefehler entstehen als Folge schlechter Schmiedematrizengestaltung. Er ist auch auf scharfe Ecken und übermäßiges Abkühlen im Schmiedeprozess zurückzuführen. Um diese Fehler zu beseitigen, sollte der Radius der Matrizenrundung (Fillet Radius) erhöht werden.

3. Zundergruben (Scale Pit)

Diese Schmiedefehler entstehen als Folge unsachgemäßer Reinigung der geschmiedeten Oberfläche. Zundergruben sind bei Freiluftschmieden üblich. Sie verursachen unregelmäßige Vertiefungen auf den Schmiedeflächen. Dieser Fehler kann durch gründliche Reinigung der geschmiedeten Oberfläche vermieden werden.

4. Matrizenversatz (Die Shift)

Matrizenversatz-Schmiedefehler treten auf, wenn die obere und untere Matrize nicht miteinander ausgerichtet sind. Als Folge stimmen die Abmessungen des Produkts nicht. Wenn die Matrize richtig ausgerichtet ist, wird der Fehler vermieden. Dies kann erreicht werden, indem die Hälfte des Werkstücks auf der oberen Matrize und die andere Hälfte auf der unteren Matrize platziert wird, sodass beide Teile zusammenpassen.

5. Schuppen/Plättchen (Flakes)

Interne Risse entstehen als Folge unsachgemäßer Abkühlung des Schmiedeprodukts. Wenn das Schmiedeprodukt schnell abkühlt, bilden sich diese Risse häufig, was die Festigkeit des Schmiedeprodukts verringert. Dieser Fehler kann durch ordnungsgemäße Abkühlung behoben werden.

6. Ungleichmäßiges Kornwachstum (Improper Grain Growth)

Diese Schmiedefehler entstehen als Folge unsachgemäßen Metallflusses während des Gießens, der die vorgegebene Kornstruktur des Produkts verändert. Er kann durch richtige Matrizengestaltung beseitigt werden.

7. Unvollständige Schmiededurchdringung (Improper Forging Penetration)

Dieser Fehler wird durch unvollständiges Schmieden verursacht. Er wird durch leichte oder zu schnelle Hammerschläge verursacht. Dieser Fehler kann durch richtige Steuerung der Schmiedepresse beseitigt werden.

8. Oberflächenrisse (Surface Cracking)

Oberflächenrisse entstehen als Folge der Bearbeitung kalter Oberflächen. Viele Risse erscheinen am Werkstück als Folge dieses Fehlers. Dieser Fehler kann durch Aufrechterhaltung der richtigen Arbeitstemperaturkontrolle behoben werden.

9. Restspannungen im Schmiedestück (Residual Stress in Forging)

Diese Schmiedefehler entstehen als Folge unsachgemäßer Abkühlung des geschmiedeten Teils. Die Hauptursache für diese Art von Fehler ist übermäßig schnelle Abkühlung. Dies kann durch langsames Abkühlen des geschmiedeten Teils beseitigt werden.

Dies sind alle Hauptarten von Stahlschmiedefehlern.

Ursachen von Schmiedefehlern

Häufige Fehler beim Schmieden finden sich in Metallen, die mehr oder weniger plastischer Formgebung unterzogen wurden, wie folgt:

1. Fehler, die aus der Schmelzpraxis resultieren, wie Schmutz oder Schlacke, Lunker, usw.

2. Blockfehler wie Nähte, Lunker, Risse, Zunder oder schlechte Oberfläche und Segregation.

3. Fehler, die aus unsachgemäßer Erwärmung und Abkühlung des Schmiedestücks resultieren, wie verbranntes Metall, Entkohlung und Schuppen (Flakes).

4. Fehler, die aus unsachgemäßem Schmieden resultieren, wie Nähte, Risse, Überlappungen (Laps) usw.

5. Fehlhafte Schmiedekonstruktion.

6. Fehlhafte Matrizengestaltung.

7. Unsaubere Platzierung des Metalls in der Matrize, was zu nicht passenden Schmiedestücken führt.

Beseitigung von Schmiedefehlern

Um diesen Schmiedefehler zu vermeiden, sollte während der Operation Sorgfalt walten und der Schmied muss Erfahrung im Schmieden haben. Fehler beim Schmieden können wie folgt beseitigt werden:

1. Oberflächliche Risse und Hohlräume können durch Ausmeißeln im kalten Schmiedestück mit Druckluftmeißel oder mit heißen Sätzen während der Schmiedeprozesse entfernt werden.

2. Oberflächenrisse und entkohlte Bereiche werden von wichtigen Schmiedestücken durch Schleifen an speziellen Maschinen entfernt. Es sollte auch darauf geachtet werden, dass das Werkstück nicht untererhitzt, entkohlt, überhitzt und verbrannt wird.

3. Die Matrizengestaltung sollte unter Berücksichtigung aller relevanten und wichtigen Aspekte, die Schmiedefehler beeinträchtigen und letztlich zum Ausschuss führen könnten, ordnungsgemäß erfolgen.

4. Die Trennlinie eines Schmiedestücks sollte in einer Ebene liegen, um Nichtübereinstimmung (Mismatching) zu vermeiden.

5. Zerstörte Schmiedestücke werden, wenn möglich, in Pressen gerichtet.

6. Die mechanischen Eigenschaften des Metalls können durch Schmieden auf korrekte Faserrichtung (Fiber Line) verbessert werden, und schließlich werden innere Spannungen, die durch Erwärmen und Abkühlen des Werkstücks entstanden sind, durch Glühen und/oder Normalisieren entfernt.

Dies waren die verschiedenen Arten von Schmiedefehlern und Abhilfemaßnahmen, die während des Schmiedeprozesses häufig beobachtet werden. Wir haben auch besprochen, was die Ursachen von Fehlern beim Schmieden sind und wie man sie beseitigt. Hoffentlich hat Ihnen dieser Artikel gefallen. Bitte geben Sie Ihr Feedback im Kommentarbereich unten.

Was sind die sechs häufigsten Schmiedefehler?

Es gibt viele Arten von Schmiedefehlern, die von denen reichen, die auf die Ausgangsmaterialien zurückzuführen sind, bis hin zu denen, die durch den Geschlossenmatrizen-Schmiedeprozess oder nachgeschaltete Operationen verursacht werden. Häufige Arten von Schmiedefehlern umfassen Unausgefüllte Bereiche, Kaltverschluss, Zundergruben, Matrizenversatz, Schuppen, Ungleichmäßiges Kornwachstum, Unvollständige Schmiededurchdringung, Oberflächenrisse, Restspannungen im Schmiedestück.

Welcher der folgenden Fehler resultiert aus unsachgemäßem Schmieden?
a) Nähte
b) Risse
c) Überlappungen (Laps)
d) Alle genannten

Antwort: d
Erklärung: Nähte, Risse und Überlappungen sind die Fehler, die durch unsachgemäße Schmiedemethoden entstehen.