Umformen

Das Umformen (auch bildsame Formgebung) ist nach DIN 8580 eine der sechs Hauptgruppen von Fertigungsverfahren. Die wichtigsten Fertigungsverfahren der Umformtechnik sind das Walzen, das Freiformschmieden, das Gesenkschmieden, das Fließpressen, das Strangpressen, das Tiefziehen und das Biegen. Es handelt sich also um Verfahren, bei denen Rohteile aus plastischen Werkstoffen (Metalle und thermoplastische Kunststoffe) gezielt in eine andere Form gebracht werden, ohne dabei Material von den Rohteilen zu entfernen wie beim Trennen oder hinzuzugeben wie beim Fügen. Der Werkstoff behält seine Masse und seinen Zusammenhalt bei. Beim Trennen und Fügen wird die Masse und der Zusammenhalt dagegen vermindert beziehungsweise vermehrt.

Umformen unterscheidet sich von Verformen dadurch, dass die Formänderung gezielt eingebracht wird. Verformung dagegen ist eine ungezielte plastische Formänderung (z. B. beim Straßenverkehrsunfall).

Die einzelnen Verfahren werden nach verschiedenen Kriterien zu Gruppen zusammengefasst:

• Nach der Dimension der Werkstücke wird unterschieden zwischen Massivumformung, Blechumformung und Drahtumformung.
• Nach der Temperatur wird unterschieden zwischen Kaltumformen, bei dem die Festigkeit der Werkstücke während der Bearbeitung zunimmt, und Warmumformen.
• In der DIN 8580 werden die Verfahren eingeteilt nach den mechanischen Spannungen, die in den Werkstücken wirken, in Druckumformen, Zugdruckumformen, Biegeumformen etc.

Nach dem Urformen wird der größte Teil der Werkstoffe durch Umformen zu Halbzeugen (Blechen, Drähten und anderen Profilen (beispielsweise Stäbe, Knüppel)) weiterverarbeitet. Für die Fertigung von Massenprodukten ist die weitere Umformung der Halbzeuge meist das wirtschaftlichste Verfahren. Der Vorteil besteht unter anderem in der guten Materialausnutzung. Zudem ermöglichen Umformverfahren einen beanspruchungsgerechten Faserverlauf gegenüber spanabtragenden Verfahren oder Gießverfahren.^[1] Als weitere Vorteile sind eine hohe Prozesseffizienz aufgrund der häufig hohen Produktionsgeschwindigkeit der Umformaggregate sowie der geringe spezifische Energieverbrauch im Verhältnis zu vergleichbaren Fertigungsprozessen zu nennen.^[2]

Wichtige Umformmaschinen sind Biegemaschinen, Pressen, Fallhämmer, Oberdruck- und Gegenschlaghammer, Spindelpressen, Exzenterpressen und hydraulische Pressen. Die meisten eignen sich je nach eingebautem Werkzeug für mehrere Fertigungsverfahren.

Die Formänderung wird üblicherweise als Umformgrad angegeben und zusammen mit der Fließspannung, also der Spannung die nötig ist eine plastische Formänderung hervorzurufen, in Fließkurven festgehalten. Daraus lassen sich die Umformkraft und Umformarbeit berechnen.

1. ↑ IPH - Überblick über die Verfahren der Umformtechnik. In: Prozesstechnik, Produktionsautomatisierung, Logistik | IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover. Abgerufen am 12. Februar 2018. 
2. ↑ Umformtechnik und Umformverfahren – WGP. Abgerufen am 4. März 2024 (deutsch).