Blechumformen meistern: Techniken & Anwendungen

Was ist Blechumformen?

Blechumformen, auch als Metallfertigung oder -herstellung bekannt, ist eine Technik, bei der Blech geschweißt, gebrannt, geschnitten oder zu einem verwendbaren Bauteil bearbeitet wird. Das primäre Ziel dieses Ansatzes ist es, das Metall zu verschieben oder zu biegen, damit es die gewünschte Form erreicht, ohne die Festigkeit oder Konsistenz des Produkts zu beschädigen.

Blechumformen ist Metall, das durch einen industriellen Prozess in kleine glatte Teile geformt wird. Eine der Grundformen in der Metallbearbeitung ist Blech, das in diverse Formen geschnitten und verdreht werden kann. Unzählige Alltagsgegenstände bestehen aus Blech. Dicken können stark variieren; Folie oder Blatt sind extrem dünne Bleche, während Teile über 6 mm (0,25 Zoll) als Plattenstahl oder "Strukturstahl" gelten.

Anwendungen des Blechumformens

Es gibt Blech in flachen Abschnitten oder gewickelten Bändern. Ein kontinuierliches Band, das über eine Rollenschneidmaschine läuft, erzeugt die Bänder. Blechdicke wird weltweit meist in Millimetern definiert. In den USA definiert eine standardmäßige nicht-lineare Berechnung, bekannt als Gauge (Maßzahl), die Blechdicke. Je höher die Gauge-Zahl, desto dünner die Legierung.

Gängig verwendeter Blechstahl reicht von Gauge 30 bis ca. 7. Eisenhaltige (ferritische) und nichteisenhaltige Metalle wie Aluminium oder Kupfer variieren nach Gauge. Beispielsweise wird Kupferdicke in Unzen gemessen, reflektierend des Kupfergewichts in einem Quadratfuß. Für ideale Leistung müssen Blechteile eine standardisierte Dicke beibehalten.

Es gibt auch diverse Metalle – Aluminium, Messing, Kupfer, Bronze, Zinn, Nickel, Titan –, die zu Blech verarbeitet werden können. Einige wichtige Bleche wie Silber für kosmetische Zwecke.

Der Aufschwung des Blechumformens

Für dekorative Zwecke werden handgehämmerte Metallbleche seit der Antike verwendet. Im späten 17. Jahrhundert ersetzten wasserbetriebene Walzwerke den manuellen Betrieb. Große rotierende Eisenwalzen, die Metallstücke in Bleche pressten, waren für das Glätten von Metallblechen nötig. Ideale Metalle dafür waren Blei, Kupfer und Zink.

Bleche, verwendet für Schindeldächer, gestanzte Ornamentdecken und externe Fassaden, entstanden in den USA in den 1870er Jahren. Blechdecken wurden erst später populär als "ZinnDecken" bezeichnet, da der Begriff von den Produzenten der Zeit nicht verwendet wurde. Weitreichende Produktion wurde durch den Erfolg von Schindeln und Decken angeregt.

Die Aussicht auf günstige, robuste, einfach zu montierende, leichte und feuerfeste Materialien, mit weiteren Entwicklungen in der Stahlblechherstellung in den 1890er Jahren, schuf eine große Nachfrage der Mittelschicht nach Blechwaren. Erst in den 1930ern und im WWII begann die Blechindustrie zu schrumpfen und Metalle wurden knapp. Dennoch konnten amerikanische Unternehmen wie die W.F. Norman Company durch Herstellung anderer Artikel weiterarbeiten, bis die Wiederbelebung von ornamentalem Blech durch historische Restaurierungsprogramme half.

Industrien, die vom Blechumformen profitieren

Es gibt mehrere Sektoren, die vom Blechumformen profitieren. In der Automobilindustrie wird Metallschweißen z. B. für Kotflügel, Motorhauben und Türen genutzt. Auch in der Hausgeräteindustrie für Gefrierschränke, Hauben und Spülen.

Die Prozesse, die wir zur Blechformung nutzen. So sehr der Blechformprozess viele Industrien unterstützt, werden viele Methoden zur Metallherstellung eingesetzt: Spinnen (auch Spin-Formen genannt), das einen Metallscheiben nutzt, um eine präzise Form aus Metall zu erzeugen, das mit extrem hoher Geschwindigkeit rotiert. Dann Biegen, das starke Kräfte nutzt, um das Metall in die gewünschte Form zu biegen, während es gebogen wird. Dann Rollformen – eine Methode, die eine Reihe von Rollstationen nutzt, um das Metall in verschiedene Positionen zu rollen und zu formen. Jede Station ist für das Rollen eines anderen Metallstücks verantwortlich, um zu einer größeren Form beizutragen.

Eine weitere in der Industrie genutzte Methode ist Kaltformen – der Prozess findet unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Materials statt. Typische Stör- und Extrusionsprozesse (z. B. für Bolzen, Muttern, Nieten) umfassen diese Prozesse, aber auch Prägen, Kaltwalzprofilieren, Gewinderollen und last but not least Ziehprozesse (z. B. Drahtziehen, Rohrziehen, Profilziehen).

Zuletzt Warmumformen – ein Formprozess, der oberhalb der Rekristallisationstemperatur des Materials existiert. Warmumformen einschließlich geschlossenes Warmgescheide, Hilfsprozesse wie Heizen und Kühlen, Schneide- und Ausführprozesse (z. B. Aufupseten, Biegen, Warmwalzen, Querkeilwalzen) und Extrusionsprozesse sind Standardmethoden.

Metallformblech und Blechumformen

Nachfolgend einige Techniken im Blechumformprozess:

● Freiformschmieden (Open Die Forging)

Formprozesse durch wiederholtes, lokales Formen mit geometrisch einfachen Werkzeugen, die sich relativ zum Werkstück verschieben, worunter sich die Werkstückform schrittweise ändert. Freiformschmieden umfasst: Kropfen, Radialschmieden, Rotationsumformen, Hülschmieden und teilweises Rotationsschmieden.

● Walzen (Rolling)

Formprozesse zwischen zwei oder mehr rotierenden Werkzeugen, in denen der Stoff produziert wird (Walzen). Beispiele: Flach- und Profilwalzen, Drehen, Fließformen, Reduktionswalzen.

● Ringwalzen (Ring Rolling)

Spezielle Walzmethode für glatte Ringproduktion mit zugehörigen Untermethoden: Radialringwalzen, radial-axiales Ringwalzen und axiales geschlossenes Ringwalzen.

Behandlung von Blechumformen

Methoden, bei denen metallische Werkstücke kurzzeitig genutzt werden (hauptsächlich Stahlstücke). In Auto- und LKW-Karosserien, Flugzeug-Rümpfen und -Flügeln, OP-Tischen, Hausdächern (Architektur) und vielen weiteren Anwendungen wird Blech verwendet. Eisenblech und andere hochmagnetisch permeable Materialien, auch als laminierte Stahlkerne bezeichnet, finden Verwendung in Transformatoren und elektrischen Geräten. Historisch wurde Blech signifikant in Kavallerie-Plattenrüstungen genutzt, und Blech hat weiterhin viele dekorative Anwendungen, einschließlich Pferdegeschirr. Ein Begriff, der vom Hämmern von Paneelnaht beim ZinnDachbau stammt: Blecharbeiter werden oft als "Zinnklopfer" (Tin Bashers oder Tin Knockers) bezeichnet.