Bei Umformung wird Material nicht abgetragen, sondern in Form gebracht – durch Druck, Schlag oder Walzen. Das Ergebnis: Teile mit hoher Festigkeit, geringem Materialverlust und niedrigen Stückkosten. Besonders bei mittleren bis hohen Stückzahlen ist Umformung das wirtschaftlichste Fertigungsverfahren für Verbindungselemente.
Kaltumformung / Kaltpressen
Bei der Kaltumformung wird Draht oder Stangenmaterial bei Raumtemperatur in einem oder mehreren Pressvorgängen in die gewünschte Form gebracht. Das Verfahren eignet sich besonders für Schrauben, Bolzen, Niete, Stifte und einfache Formteile.
Der Vorteil: Kaltumformung erzeugt keine Späne wie die Zerspanung. Das spart Material und macht das Verfahren bei hohen Stückzahlen deutlich günstiger als Zerspanung. Gleichzeitig verdichtet der Pressvorgang das Materialgefüge, was die Festigkeit des Teils erhöht.
Typische Anwendungen:
- Sechskant- und Innensechskantschrauben
- Bolzen und Stifte
- Blindniete und Hohlniete
- Zeichnungselemente
Warmumformung
Bei der Warmumformung wird das Material vor dem Umformprozess erhitzt. Das macht es weicher und leichter verformbar – ideal für größere Querschnitte, komplexere Geometrien oder Werkstoffe, die sich kalt nicht wirtschaftlich umformen lassen.
Typische Anwendungen:
- Großschrauben und Ankerschrauben
- Flansche und Kopfbolzen
- Teile mit großen Köpfen oder komplexen Übergängen
Walzen und Rollen
Gewinde werden bei Verbindungselementen häufig nicht geschnitten, sondern gewalzt. Beim Gewindewalzen wird das Material zwischen profilierten Walzen umgeformt – ohne Materialverlust. Das Ergebnis: glattere Oberflächen, höhere Festigkeit im Gewindegrund und längere Lebensdauer. Auch Profile, Rändelungen und Rillen produzieren wir durch Walzen und Rollen wirtschaftlich.
Open Die (Freiformschmieden)
Beim Open-Die-Verfahren wird das erhitzte Material zwischen einfachen, nicht formgebundenen Werkzeugen (Sätteln) durch wiederholte Schläge oder Pressvorgänge schrittweise in Form gebracht. Anders als beim Gesenkschmieden gibt kein geschlossenes Werkzeug die Endkontur vor – das Werkstück wird zwischen den Umformschritten gedreht und neu positioniert.
Das Verfahren ist besonders wirtschaftlich bei großen Bauteilen, kleinen Stückzahlen und Sonderteilen, bei denen sich ein Gesenk nicht lohnt. Durch die wiederholte Umformung entsteht ein dichtes, faseriges Materialgefüge mit hoher Festigkeit und guter Zähigkeit.
Typische Anwendungen für Open Die:
- Großbolzen, Wellen und Achsen
- Prototypen und Einzelstücke
- Halbzeuge und Rohlinge für die anschließende Zerspanung
- Sonder- und Zeichnungsteile mit großen Querschnitten oder hohen Festigkeitsanforderungen
Die Materialien: Umformverfahren eignen sich für eine Vielzahl von Werkstoffen
- Kohlenstoffstähle (z. B. C10, C35, C45) – das Standardmaterial für Schrauben und Bolzen
- Legierte Stähle (z. B. 10.9, 12.9 nach ISO 898) – für hochfeste Verbindungen
- Edelstähle (z. B. A2, A4) – korrosionsbeständig, z. B. für Medizintechnik oder Lebensmittelindustrie
- Aluminium und Kupferlegierungen – für Leichtbau und elektrische Anwendungen
- Speziallegierungen (z. B. Chromolybdänstahl für Dehnschrauben) – für extreme Belastungen
Wann lohnt sich Umformung statt Zerspanung? Diese 3 Faktoren entscheiden
Die Entscheidung zwischen Umformung und Zerspanung hängt von drei Faktoren ab: Stückzahl, Geometrie und Werkstoff.
- Hohe Stückzahlen: Ab einigen Tausend Stück sind die Werkzeugkosten der Umformung schnell amortisiert. Die Stückkosten liegen dann deutlich unter denen der Zerspanung.
- Einfache bis mittlere Geometrien: Symmetrische Teile mit Köpfen, Schäften und Gewinden sind ideal für Umformung.
- Festigkeitsanforderungen: Kaltumformung erhöht die Festigkeit durch Materialverdichtung. Ein natürlicher Vorteil gegenüber spanender Bearbeitung.
Unsere Techniker beraten Sie dazu, welches Verfahren für Ihr Teil das wirtschaftlichste ist. Oft ist auch eine Kombination sinnvoll: Umformung für die Grundform, Zerspanung für nachträgliche Feinbearbeitungen.
Umformung: Von der Zeichnung zur Serie
- Anfrage & Beratung: Sie beschreiben Ihr Teil, unsere Konstrukteure prüfen, ob Umformung das richtige Verfahren ist.
- Werkzeugkonstruktion: Für Kalt- und Warmumformung wird ein Werkzeug konstruiert, das auf Ihr Teil zugeschnitten ist.
- Musterfertigung: Erste Teile werden gepresst, vermessen und mit Ihnen freigegeben.
- Serienfertigung: Nach Freigabe läuft die Produktion – mit definierten Prüfintervallen und Dokumentation.
- Nachbearbeitung (optional): Gewinde walzen, Wärmebehandlung, Oberflächenbeschichtung – alles aus einer Hand.
Eine feste Stückzahl gibt es dafür nicht. Die Wirtschaftlichkeit hängt ab von Werkzeugkosten, Bauteilgeometrie und Materialeinsatz. In der Praxis lohnt sich ein Presswerkzeug dann, wenn die Gesamtkosten über die gesamte Laufzeit niedriger sind als bei anderen Verfahren. Neben der Stückzahl spielt auch die verarbeitbare Materialmenge eine Rolle. Denn die Pressprozesse arbeiten oft mit definierten Mindestabnahmen (z. B. Coilgrößen). Deshalb bewerten wir jede Anfrage individuell wirtschaftlich.
Ja, Umformteile können wir bei Bedarf nach dem Umformen weiterbearbeiten. Etwa durch Drehen, Schleifen oder das Einbringen von Gewinden. Im Idealfall wird ein Bauteil jedoch so ausgelegt, dass es direkt im Umformprozess fertig wird. Denn zusätzliche Bearbeitungsschritte erhöhen immer Kosten. Eine Kombination aus Umformung und Zerspanung ist technisch möglich. Sie wird aber nur dann eingesetzt, wenn Geometrie oder Toleranzanforderungen dies erfordern. Die Wirtschaftlichkeit muss im Einzelfall bewertet werden.
Mit Kaltumformung erreichen wir bereits hohe Festigkeiten im Bereich typischer Verbindungselemente. Die endgültige Festigkeitsklasse wird jedoch in der Regel durch eine anschließende Wärmebehandlung eingestellt, sodass wir gängige Klassen wie 8.8 oder 10.9 problemlos realisieren können. Sehr hohe Festigkeiten (z. B. 12.9) sind ebenfalls möglich. Sie erfordern aber eine geeignete Werkstoffauswahl sowie einen abgestimmten Gesamtprozess aus Umformung und Wärmebehandlung. Entscheidend ist dabei immer die Kombination aus Werkstoff, Umformgrad und Wärmebehandlung – nicht allein das Umformverfahren.
Wirtschaftliche Fertigung beginnt mit der richtigen Verfahrenswahl.
Wir beraten Sie zu Umformung, Werkzeugkosten und Serienfertigung.
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Expertise aus Konstruktion, Einkauf und Fertigung – verständlich geschrieben, für Entscheider im Mittelstand.
