Gießen vs. Schmieden

Es gibt verschiedene Herstellungsverfahren zur Herstellung eineskundenspezifisches Metallteil. Jedes hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Zu den wichtigen Faktoren, die die Auswahl eines Prozesses beeinflussen, gehören die folgenden:
- Menge des benötigten Materials
- Design des Metallteils
- Erforderliche Toleranzen
- Metallspezifikation
- Oberflächenbeschaffenheit erforderlich
- Werkzeugkosten
- Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung im Vergleich zu Prozesskosten
- Lieferbedingungen

Casting
Der Gießprozess besteht darin, geschmolzenes Metall in eine Form zu gießen oder einzuspritzen, die einen Hohlraum mit der gewünschten Form enthältGussteile. Metallgussverfahren können entweder nach der Art der Form oder nach dem Druck klassifiziert werden, mit dem die Form mit flüssigem Metall gefüllt wird. Anhand der Art der Gussform ließe sich der Gießprozess in Sandguss, Feinguss und Metalldruckguss einteilen; Wenn man hingegen den zum Füllen der Form verwendeten Druck berücksichtigt, könnte der Gießprozess in Schwerkraftguss, Niederdruckguss und Hochdruckguss unterteilt werden.

Grundlagen des Castings
Beim Gießen handelt es sich um einen Verfestigungsprozess. Daher kann die Mikrostruktur fein abgestimmt werden, beispielsweise Kornstruktur, Phasenumwandlungen und Ausscheidung. Aber auch Defekte wie Schrumpfporosität, Risse und Entmischung sind eng mit der Erstarrung verbunden. Diese Mängel können zu schlechteren mechanischen Eigenschaften führen. Um Eigenspannungen abzubauen und die mechanischen Eigenschaften zu optimieren, ist häufig eine anschließende Wärmebehandlung erforderlich.

Vorteile des Gießens:
- Große und komplexe Metallgussprodukte sind einfach herzustellen.
- Hohe Produktionsrate, insbesondere durch automatische Formlinie.
- Designflexibilität ist verfügbar und besser geeignet.
- Verschiedene Metalle verfügbar: Grauguss, Sphäroguss, Kohlenstoffstahl, legierter Stahl,Edelstahl, Aluminiumlegierung, Messing, Bronze und Zinklegierung.

Nachteile des Castings:
- Defekte im Inneren der Gussteile
- Schrumpfporosität
- Metallische Vorsprünge
- Risse, heiße Risse, kalte Nähte
- Läppchen, Oxide
- Fehlläufe, unzureichende Lautstärke
- Einschlüsse
- Erfordert eine genaue Prozesskontrolle und Inspektionen (Porosität kann auftreten)
Schmieden
Schmieden ist ein Herstellungsverfahren, bei dem Metall durch plastische Verformung unter großem Druck zu hochfesten Teilen geformt wird. Je nachdem, ob die Schmiedeform verwendet wird, wird der Schmiedeprozess in Freiformschmieden und Gesenkschmieden unterteilt. Wenn man jedoch die Temperatur des geschmiedeten Metalls und der Legierung vor dem Schmieden berücksichtigt, könnte der Schmiedeprozess in Kaltschmieden, Warmschmieden und Warmschmieden unterteilt werden.

Grundlagen des Schmiedens
Schmieden oder Kaltumformen sind Umformverfahren. Es kommt zu keinem Schmelzen und damit zu einer Verfestigung. Bei plastischer Verformung nimmt die Anzahl der Versetzungen zu, was zu einem höheren inneren Spannungszustand führt. Tatsächlich wird die Kaltverfestigung auf die Wechselwirkung von Versetzungen mit anderen Versetzungen und anderen Barrieren (z. B. Korngrenzen) zurückgeführt. Gleichzeitig verändert sich nach der plastischen Umformung des Metalls die Form der Primärkristalle (Dendriten).

Vorteile des Schmiedens:
- Gute mechanische Eigenschaften (Streckgrenze, Duktilität, Zähigkeit)
- Zuverlässigkeit (wird für kritische Teile verwendet)
- Keine Flüssigmetallbehandlung

Nachteile des Schmiedens:
- Sterben Sie unausgefüllt
- Das Scheitern
- Formbegrenzt, wenn Hinterschneidungen oder Kernabschnitte erforderlich sind
- Die Gesamtkosten sind normalerweise höher als beim Gießen
- Oft sind mehrere Schritte erforderlich

Wir können Warmumformung von Kaltumformung unterscheiden. Die Warmumformung erfolgt oberhalb der Rekristallisationstemperatur; Darunter wird kaltverformt. Bei der Warmumformung werden Kaltverfestigungen und verzerrte Kornstrukturen sehr schnell durch die Bildung neuer spannungsfreier Körner infolge der Rekristallisation beseitigt. Eine schnelle Diffusion bei hohen Arbeitstemperaturen trägt zur Homogenisierung des Vorformlings bei. Auch die anfängliche Porosität kann deutlich reduziert werden und schließlich vollständig verheilen. Metallurgische Phänomene wie Kaltverfestigung und Rekristallisation sind wichtig, da diese Strukturänderungen zu einer Erhöhung der Duktilität und Zähigkeit gegenüber dem Gusszustand führen.

Es ist wichtig zu bedenken, dass die Qualität der Materialien und der Wärmebehandlung in manchen Fällen ein wichtigerer Faktor sein kann als der Unterschied zwischen Guss und Schmieden.