Gießen vs. Schmieden: Wichtige Unterschiede und Anwendungsgebiete

Begriffsbestimmung von Gießen und Schmieden

Begriffsbestimmung des Gießens

Gießen bezeichnet den Prozess, bei dem flüssiges Metall in eine Gussformkavität bestimmter Form gegossen wird und nach Abkühlung und Erstarren die Teile erhalten werden.

Begriffsbestimmung des Schmiedens

Schmieden bezeichnet den Prozess, bei dem eine Schmiedepresse Druck auf einen Metallrohling ausübt, um das Metall plastisch zu verformen, und schließlich ein Schmiedestück mit bestimmter Größe, Form und mechanischen Eigenschaften erhält. Schmieden ist einer der beiden Hauptbestandteile von Schmieden und Stanzen.

Klassifizierung von Gießen und Schmieden

Klassifizierung des Gießens

Zwei Haupttypen: Sandguss und Sonderguss.

Sandguss: Sand als Formmaterial (Grünsand, Trockensand, chemisch gehärteter Sand) – nicht jeder Sand geeignet.

Vorteil: geringere Kosten, da Formsand wiederverwendbar.

Nachteil: Formenbau zeitaufwändig, Form selbst nicht wiederverwendbar, muss zerstört werden für Entnahme.

Sonderguss unterteilt in: Naturmineralsand als Hauptformmaterial (z. B. Feinguss, Schalenformguss, Vakuumguss, Keramikguss) und Metall als Hauptgussmaterial (z. B. Druckguss, Pressguss, Strangguss, Niederdruckguss, Zentrifugalguss).

Druckgussverfahren: Form aus Metall mit höherem Schmelzpunkt als Rohmaterial. Unterteilt in Schwerkraftguss, Niederdruckguss, Hochdruckguss. Durch Schmelzpunktbegrenzung der Form Einschränkungen bei gießbaren Metallen.

Wachsausschmelzguss (Lost Wax) kann als Sonderguss und Massivguss dienen. Zu gießendes Objekt zuerst in Wachs nachgebildet, dann in Keramikbad getaucht zum Trocknen, Wachskopie erhält keramische Außenhülle, Schritte wiederholen bis Hülle tragfähig. Wachs in Form schmelzen, Form entfernen. Danach mehrfaches Hochtemperaturbrennen zur Härteerhöhung, dann Gießen.

Beim Schmieden Unterteilung nach Schmiedetemperatur: Warm-, Warm- und Kaltsschmieden. Rekristallisationstemperatur Stahl ca. 727 °C, allgemein 800 °C Trennlinie. >800 °C = Warmsschmieden; 300–800 °C = Warmsschmieden; Raumtemperatur = Kaltsschmieden.

Warmsschmieden in den meisten Industrien. Warm- und Kaltsschmieden sparen effektiv Material.

Nach Bildungsmechanismus: Freiformschmieden, Gesenkschmieden, Ringwalzen, Sonderverfahren.

1. Freiformschmieden: Warmsschmieden. Einfaches Universalwerkzeug oder direkt zwischen Amboß und Hammer der Schmiedeanlage → Verformung des Rohlings → gewünschtes Schmiedestück. Hauptsächlich Kleinserien. Schmiedehammer, Hydraulikpresse etc. für Rohlinge.

2. Gesenkschmieden: Offenes und geschlossenes Gesenk. Rohling in Gesenkbohrung bestimmter Form komprimiert/verformt → Schmiedestück. Leichtbau, Großserien. Auch Warm-, Warm-, Kaltg möglich. Nach Material: Eisen-, NE-Metall-Gesenkschmieden, Pulvermetallurgie.

3. Ringwalzen: Herstellung von Ringteilen verschiedener Durchmesser durch spezielle Ringwalzmaschinen, auch für radförmige Teile (Räder).

4. Sonderverfahren: Querkeilwalzen, Rollschmieden, Radialschmieden, Flüssiggesenkschmieden etc. Für speziell geformte Teile geeignet.

Prozesse von Gießen und Schmieden

Prozess des Gießens

Gießprozess in 3 Grundteile unterteilt: Gussmetallvorbereitung, Gussformvorbereitung, Gussbearbeitung. Gussmetall = Metallwerkstoff für Gussteile in Gussproduktion. Hauptsächlich Legierungen mit Metallelement als Hauptbestandteil + andere Elemente (Metalle/Nichtmetalle). Hauptgruppen: Gussstahl, Gusseisen, NE-Gusslegierungen.

Prozess des Schmiedens

Verschiedene Schmiedeverfahren → unterschiedliche Prozesse. Heißgesenkschmieden hat längsten Prozessablauf. Allgemeine Sequenz: Rohling zuschneiden, Rohling erhitzen, Rollvorschmieden, Gesenkschmieden formen, Grat entfernen, Lochen, Richten, Zwischenprüfung (Maße, Oberflächenfehler), Wärmebehandlung, Reinigen, Richten, Endprüfung.

Zusammenfassung

Durch Verständnis von Gießen und Schmieden lässt sich der Formgebungsprozess weiter vertiefen. Als professioneller Hersteller für hochwertiges Rapid Prototyping bietet JTR Dienstleistungen: CNC-Bearbeitung, Druckguss, Spritzgießen, Metallstanzen etc. – Werkzeugbau und Serienfertigung aus einer Hand.