Kein Verfahren ist grundsätzlich überlegen
Schmieden und Gießen sind Verfahrensfamilien und keine einzelnen Fertigungsprozesse. Die Auswahl muss von der genauen Legierung, Bauteilgeometrie, Querschnittsgröße, Stückzahl, den geforderten Eigenschaften, kritischen Bereichen, der Bearbeitung, Prüfung, Dokumentation und dem gesamten Lieferumfang ausgehen.
Vergleichen Sie kein allgemeines Schmiedeteil mit einem allgemeinen Gussteil. Vergleichen Sie bauteilspezifisch realisierbare Verfahren auf derselben freigegebenen technischen Grundlage.
Wann ein Schmiedeverfahren in Betracht kommt
Beim Schmieden wird ein geeigneter Ausgangswerkstoff mechanisch in eine neue Form umgeformt. Abhängig von Legierung, Temperatur, Umformgrad, Werkzeugen und Geometrie kann das Verfahren einen gerichteten Faserverlauf erzeugen und das Ausgangsgefüge verfeinern.
Ein Schmiedeverfahren kommt in Betracht, wenn:
- Die geforderte Legierung ist in einer geeigneten Knet- oder schmiedbaren Ausgangsform verfügbar.
- Die Geometrie lässt sich mit zulässiger Umformung, Formschrägen, Radien, Querschnittsübergängen, Werkzeugen und Bearbeitungszugabe herstellen.
- Last-, druck-, strom-, verschleiß- oder ermüdungskritische Bereiche rechtfertigen ein kontrolliertes Knetverfahren mit abgestimmtem Prüfplan.
- Ringe, Scheiben, Stangen, Blöcke, Hohlteile, Buchsen oder endkonturnahe Rohlinge eignen sich für Freiformschmieden, Gesenkschmieden, Stauchen oder Ringwalzen.
Ein Faserverlauf ist nicht in jeder Richtung oder an jedem Merkmal automatisch vorteilhaft. Schmiedeteilauslegung, Umformgrad, Erwärmung und endgültige Orientierung müssen den Bauteilanforderungen entsprechen.
Wann ein Gießverfahren in Betracht kommt
Beim Gießen wird flüssiges Metall in eine Form eingebracht; Formfüllung, Speisung, Schwindung, Abkühlung und Erstarrung werden dabei beherrscht. Sandguss, Kokillenguss, Schleuderguss, Strangguss und andere Gießverfahren bieten unterschiedliche Möglichkeiten hinsichtlich Geometrie und Produktform.
Ein Gießverfahren kommt in Betracht, wenn:
- Die festgelegte Gusslegierung und das anwendbare Gießverfahren erfüllen die Bauteilanforderungen.
- Eine komplexe Außengeometrie, innere Konturen, integrierte Formen oder die Bauteilgröße machen Schmieden unpraktikabel.
- Modell, Kerne, Speisung, Speiser, Erstarrung, Bearbeitungszugabe, Reparaturregeln und Prüfbereiche können konstruktiv ausgelegt und beherrscht werden.
- Stückzahl, Werkzeuge, Ausbringung, Bearbeitung und Lieferumfang unterstützen das ausgewählte Verfahren.
ASTM B584 gilt für aufgeführte Sandgussteile aus Kupferlegierungen für allgemeine Anwendungen; sie ist keine allgemeingültige Spezifikation für Reinkupfer, jede Kupferlegierung, jedes Gießverfahren oder jedes Fertigteil.
Die tatsächlichen technischen Risiken vergleichen
| Entscheidungsbereich | Prüfung des Schmiedeverfahrens | Prüfung des Gießverfahrens |
|---|---|---|
| Legierungsgrundlage | Schmiedbarkeit, Ausgangsmaterial, Zustand | Gusslegierungsbezeichnung, Schmelz- und Erstarrungsverfahren |
| Geometrie | Umformweg, Radien, Formschrägen, Zugabe | Formfüllung, Kerne, Speisung, Schwindung |
| Innere Qualität | Ausgangsmaterial, Umformgrad, Prozess, ZfP (NDT) | Erstarrung, Porositäts-/Schwindungsrisiko, Prozess, ZfP (NDT) |
| Eigenschaften | Richtung, Wärmebehandlung, Probenahme | Gusszustand, Wärmebehandlung, Bezug der Prüfstäbe zum Bauteil |
| Bearbeitung | Zugabe, Bezugsübertragung, freigelegtes Volumen | Gusszugabe, Bezugsfestlegung, Entfernung der Gusshaut |
| Werkzeuge und Menge | Gesenk, Manipulatoren, Ringwerkzeuge, Rüsten | Modell, Kernkasten, Formsystem, Rüsten |
| Reparatur | Verfahrensspezifische Einschränkungen und Freigabe | Verfahrensspezifische Regeln und Freigabe für Stopfen oder Schweißreparaturen |
Die Tabelle nennt Prüfpunkte und keine automatischen Vorteile.
Verfahren auswählen und freigeben
Für das ausgewählte Verfahren ist zu dokumentieren, warum es zu Legierung, Geometrie, Stückzahl, kritischen Merkmalen, Eigenschaften, Prüfung, Aufzeichnungen, Kosten und Terminplan passt. Sind beide Verfahren realisierbar, sollten technisch vergleichbare Alternativen angefragt werden. Jede Abweichung von Zeichnung oder Bestellspezifikation erfordert eine ausdrückliche Freigabe.