Kaltgeformter Stahl: Herstellung, Eigenschaften und Vorteile

Statistiken zeigen, dass Stahlhersteller in den USA im Jahr 2018 über 95 Millionen Tonnen der Eisen-Kohlenstoff-Legierung produzierten – der höchste Produktionsstand seit über einem Jahrzehnt. Stahl besteht überwiegend aus Eisen mit etwa 0,03 bis 1 % Kohlenstoff und ist ein vielseitiges Metall mit einzigartigen Eigenschaften. Seine hohe Zugfestigkeit und die geringen Produktionskosten machen ihn für Fertigungsunternehmen attraktiver als andere Metalle.

Doch nicht alle Stahlhersteller nutzen denselben Prozess. Einige setzen auf Warmformen, andere auf Kaltformen. Die Begriffe „Warmformen“ und „Kaltformen“ sind jedoch irreführend: In beiden Verfahren wird Rohstahl bei Temperaturen von bis zu 2.500 °F (ca. 1.370 °C) geschmolzen. Dennoch erfordert kaltgeformter Stahl einen anderen Herstellungsansatz als sein warmgeformtes Pendant.

Was ist kaltgeformter Stahl?

Auch als kaltgewalzter Stahl bekannt, zeichnet sich kaltgeformter Stahl durch ein Veredelungsverfahren aus, bei dem der flüssige Rohstahl bei relativ niedriger Temperatur mithilfe von Walzen verdichtet wird. Im Vergleich dazu wird warmgeformter Stahl bei Temperaturen über dem Rekristallisationspunkt des Metalls gewalzt – dieser liegt bei den meisten Stahlsorten bei etwa 1.000 °F (ca. 540 °C). In beiden Verfahren wird der Rohstahl zunächst geschmolzen und dann durch Walzen geführt. Der Unterschied liegt in der Temperatur während des Walzvorgangs: Beim Kaltformen ist sie niedriger.

Obwohl der Einsatz niedrigerer Temperaturen beim Walzen kontraproduktiv klingen mag, ist er tatsächlich vorteilhaft, da er die Festigkeit des Metalls erhöht. Tatsächlich zeigen Untersuchungen, dass kaltgeformter Stahl etwa 20 % stärker ist als warmgeformter Stahl.

Die Herstellungsschritte von kaltgeformtem Stahl

Zur Herstellung von kaltgeformtem Stahl schmelzen Stahlhersteller zunächst Rohstahl in einem großen Ofen. Nachdem der Rohstahl zu flüssigem Metall geschmolzen ist, wird er leicht abgekühlt, bevor er durch eine Reihe von Walzen geführt wird. Während der Stahl bei niedriger Temperatur durch die Walzen gepresst wird, wird er sowohl dünner als auch fester.

Beim Durchlaufen der Walzen wird der Stahl naturgemäß verdichtet. Da dies beim Kaltformen bei niedrigerer Temperatur geschieht als beim Warmformen, ist kaltgeformter Stahl fester und langlebiger. Nach dem Abkühlen – er kann nach dem Pressen noch warm sein – wird der kaltgeformte Stahl aus der Walzmaschine entnommen.

Der Nachteil von kaltgeformtem Stahl: Er ist schwieriger herzustellen als warmgeformter Stahl. Stahl ist bei kühlen oder Raumtemperaturen nicht besonders formbar. In manchen Fällen kann Kaltformen aus diesem Grund nicht angewendet werden. Warmformen hingegen macht den Rohstahl durch höhere Temperaturen formbarer und leichter bearbeitbar.

Erfahren Sie mehr über den Unterschied zwischen kaltgewalztem und warmgewalztem Stahl.