Umformverfahren

Umformverfahren sind eine Gruppe metallischer Fertigungsverfahren, bei denen die Geometrie eines Bauteils durch plastische Verformung verändert wird, ohne Material abzutragen. Der Werkstoff bleibt während des Formprozesses fest in der Bruchlinie erhalten, und die Formgebung erfolgt durch Druck, Zug oder Biegen.

Die Verfahren unterscheiden sich maßgeblich nach der Temperatur, bei der sie stattfinden: kalt, warm oder heiß. Kalte Umformungen erfolgen bei Raumtemperatur oder unterhalb der Rekristallisationstemperatur und bieten hohe Maßhaltigkeit sowie gute Oberflächenqualität, sind aber durch die Materialfestigkeit begrenzt. Warmumformen liegt zwischen Rekristallisationstemperatur und oberen Grenzen der Formbarkeit; heißes Umformen erfolgt deutlich darüber und erlaubt größere Umformgrade, geht aber mit höherem Werkzeugverschleiß und veränderten Materialeigenschaften einher.

Zu den wichtigsten Verfahren gehören kalt Biegen, Stanzen, Tiefziehen, Drahtziehen und kaltwalzen; warm und heiß Schmieden (Voll- und Halbschmieden), Fließpressen, Strangpressen und Warmwalzen. Zusätzlich gehört das Extrudieren (Frontal- bzw. Rückwärtsdurchfluss) zu den Umformprozessen. Die Wahl des Verfahrens hängt ab von Material, Geometrie, Stückzahl, Oberflächenanforderungen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten.

Anwendungsfelder reichen vom Automobilbau über Maschinenbau und Luftfahrt bis zu Haushalts- und Elektronikgehäusen sowie der Fertigung von Rohren, Blechteilen und Formteilen. Vorteile sind eine hohe Materialausnutzung, gute mechanische Eigenschaften durch plastische Umformung und oft gute Oberflächenqualitäten; Nachteile umfassen hohe Investitionen in Werkzeuge und Anlagen, begrenzte Geometriekomplexität sowie Energie- und Prozesskosten.