Industrie-Lexikon

Gesenkschmieden

Das Gesenkschmieden unterscheidet sich vom Freiformschmieden darin, dass das Schmiedestück nahezu völlig vom geschlossenen Werkzeug, dem Gesenk umschlossen wird. Die in das Gesenk vom Formenbauer eingebrachte Gravur bestimmt die Form des fertigen Schmiedestücks. Durch Gesenkschmieden werden vor allem sicherheitsrelevante Teile, wie beispielsweise kleinere Kurbelwellen, Pleuel, Zahnräder oder Spurstangenköpfe, Lenkungsteile, Getriebeteile und Verschleißteile für Baumaschinen hergestellt. Der Werkstoff erhält durch das Schmieden einen günstigen Faserverlauf. Damit wird die Rissempfindlichkeit gesenkt und die Bauteilsicherheit erhöht. Der Nachteil des Gesenkschmiedens ist, dass eine Mindestanzahl von gleichartigen Schmiedestücken hergestellt werden muss, da die Kosten für ein Gesenk hoch sind. Die Herstellung der Gesenke erfolgt mittels Gravur- bzw. Ausfräsen und/oder durch Senkerodieren mit Originalformen im Ölbad. 

Der Verfahrensprozess des Gesenkschmiedens lässt sich in folgende fünf Abschnitte einteilen: 

1. Erwärmen: In der Regel wird beim industriellen Schmieden ein Vierkant- oder Rund-Stahl induktiv oder mittels gasbeheiztem Stoß- oder Drehherdofen auf die erforderliche Umformtemperatur von 750 bis 950 Grad Celsius beim Halbwarm- und von 950–1.250 Grad Celsius beim Warmumformen erwärmt. 

2. Vorformen: Soll das geschmiedete Bauteil eine komplexe Gestalt mit stark unterschiedlicher Massenverteilung aufweisen, wird es vor dem eigentlichen Gesenkschmiedeprozess vorgeformt, d.h. es findet eine gezielte Massenverteilung statt, die dem endgültigen Schmiedeteil schon relativ nahe kommt. So lassen sich Bauteilfehler durch lokal zu hohe Umformgrade vermeiden bzw. hohe Umformgrade werden überhaupt erst ermöglicht. Gleichzeitig werden die Kosten durch geringeren Werkstoffverbrauch gesenkt. 

3. Fertigschmieden: Seine endgültige Gestalt erhält das Schmiedeteil beim Gesenkschmieden im Gesenk, bestehend aus zwei Gesenkhälften. Unter hohem Druck eines Schmiedehammers oder einer Schmiedepresse findet hier bei Schmiedetemperatur von rund 1.200 Grad Celsius die gezielte Massenverteilung und endgültige Formgebung statt. 

4. Abgraten und Lochen: Man unterscheidet Kalt- und Warmabgraten. Der Prozess Warmabgraten und Lochen beim Gesenkschmiedeprozess ist direkt dem Gesenkschmiedevorgang nachgeschaltet. Beim Abgraten wird der außen am Teil befindliche Grat entfernt. Hierbei wird das Bauteil mittels eines Stempels durch eine Schnittplatte gedrückt. Beim Lochen wird der Innengrat (Butzen) mit Hilfe eines Stempels entfernt. Beim Kaltabgraten wird nach dem Erkalten der Werkstücke in einem Prozess abgegratet und gelocht. Dieses Verfahren wird hauptsächlich bei sehr fein gliedrigen Schmiedestücken verwendet, beispielsweise bei Schneidwaren. 

5. kontrolliertes Abkühlen (Wärmebehandlung aus der Schmiedewärme): Je nachdem wie schnell oder langsam der Abkühlprozess erfolgt (an statischer Umgebungsluft, unter einem Lüftergebläse oder in einem flüssigen Medium (Wasser, Öl, Salzbäder, wässrige Polymer-Lösung)) oder ob dieser in einem oder mehreren Schritten (gestuftes Abkühlen) stattfindet, können dadurch dem fertigen Bauteil zusätzliche Materialeigenschaften gegeben werden.

Quelle: Wikipedia

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