Schmieden

  Schmieden ist das spanlose Umformen von Metallen zwischen zwei Werkzeugen. Es wird von Schmieden betrieben.

Beim Warmschmieden wird das zu schmiedende Halbzeug in einem Ofen erwärmt, im Gegensatz zum Prägen wird dabei der gesamte Werkstoffquerschnitt plastifiziert. Durch dieses Erwärmen verändert sich die Kristallitstruktur des Werkstoffs, und das Material wird weicher. Messing, Bronze, Kupfer, Edelmetalle und deren Legierungen werden dagegen in der Regel kalt geschmiedet.

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Freiformschmieden

Manuelles Freiformschmieden

  Kunstschmiede verwenden das Freiformschmieden vor allem bei der Restaurierung, in der Denkmalpflege und in der Gestaltung hochwertiger Einzelstücke.

Die verschiedenen Techniken, die vom Schmied beim Freiformschmieden am Amboss angewandt werden, sind folgende Schmiedeverfahren:

• Fügen:
  • schweißen
  • schrumpfen

• Trennen:
  • abschroten
  • spalten
  • lochen

• Umformen
  • absetzen
  • stauchen
  • strecken
  • schlichten
  • biegen
  • tordieren

Der Kunst- oder Hufschmied erwärmt seine Schmiedestücke im Schmiedefeuer. Während in Großbritannien das koksbeheizte Feuer üblich ist, benutzt man in Kontinentaleuropa nahezu ausschließlich das mit einer speziellen Fettkohle (genannt „Fettnuss“) beschickte Kohlefeuer und neuerdings auch gasbetriebene, mit Vulkangestein gefüllte Feuer mit denen man aber nicht Feuerschweißen kann.

Das Schmieden ist ein alter Handwerksberuf. Es gibt eine Reihe von Spezialisierungsrichtungen für das Schmieden bestimmter Werkstoffe oder Gegenstände.

Die heutige Berufsbezeichnung für einen Kunstschmied ist Metallbauer Fachrichtung Metallgestaltung.

Industrielles Freiformschmieden

  Beim Freiformschmieden wird das Schmiedestück zwischen zwei Sätteln durch eine Presse oder Hammer verformt. Dabei kann der Werkstoff in die nicht von den Werkzeugen umschlossenen Bereiche ausweichen.

In Freiformschmieden werden sehr große Werkstücke hergestellt wie beispielsweise Kurbelwellen von Schiffsdieseln oder Generatorläufer für Turboantriebe. Stückgewichte von bis zu 250 t sind dabei keine Seltenheit.

Das Anwärmen der großen Schmiedestücke erfolgt ebenso wie das temperaturgesteuerte Abkühlen in Herdwagenöfen.

Gesenkschmieden

  Das Gesenkschmieden unterscheidet sich vom Freiformschmieden darin, dass das Schmiedestück völlig vom geschlossenen Werkzeug, dem Gesenk umschlossen wird. Die in das Gesenk vom Formenbauer eingebrachte Gravur bestimmt die Form des fertigen Schmiedestücks. Durch Gesenkschmieden werden vor allem sicherheitsrelevante Teile, wie z. B. kleinere Kurbelwellen, Pleuel, Zahnräder oder Spurstangenköpfe, hergestellt, da der Werkstoff durch das Schmieden weniger rissempfindlich wird. Der Nachteil des Gesenkschmiedens ist, dass eine Mindestanzahl von gleichartigen Schmiedestücken hergestellt werden muss, da die Kosten für ein Gesenk hoch sind. Die Herstellung der Gesenke wird mittels Gravur bzw. Ausfräsen und durch Elektrophorese mittels Originalformen im Ölbad herauserodiert. Eine Alternative für das Gesenkschmieden ist (in der Regel für NE-Metalle) das Druckgießen, welches bei Teilen mit geringeren Ansprüchen an die Festigkeit angewendet wird.

Langschmieden

Durch Langschmieden werden vor allem schwer umformbare Werkstoffe bearbeitet, da beim Schmieden ein Spannungszustand mit einem hohen hydrostatischen Anteil vorliegt. Das Schmieden erfolgt in Langschmiedemaschinen, in denen Hämmer paarweise gegeneinander arbeiten. Der Vorschub und die Anstellung der Hämmer werden dabei programmgesteuert.

Schmiedemaschinen

Man unterscheidet zwischen Gesenkschmiedehämmern und Schmiedepressen.

Hämmer sind für große Werkstückmassen geeignet. Bei Schmiedehämmern treten große Verformgeschwindigkeiten auf, aber der Schlagimpuls kann bei großen Werkstücken nicht ganz nach innen durchdringen. Es gibt Energieverluste von bis zu 40 %. Das Arbeitsvermögen von Gesenkschmiedehämmern wird in kJ angegeben.

Schmiedepressen bringen die Kraft langsamer auf, dafür aber bis in die Kernzonen. Außerdem kann man mit Schmiedepressen präziser fertigen. Die Arbeitskraft wird in to angegeben.

Man unterscheidet folgende Typen von Schmiedemaschinen:

• arbeitsgebunden
  • Gesenkschmiedehämmer
  • Spindelpressen
• weggebunden
  • Kurbelpressen
  • Kniehebelpressen
  • Exzenterpressen
  • Horizontalschmiedepressen
• kraftgebunden
  • Hydraulische Pressen (langsamer Kraftaufbau)

Präzisionsschmieden

Werden durch Schmieden nahezu einbaufertige Werkstücke hergestellt, so spricht man vom Präzisionsschmieden. Dabei ist unerheblich, welches Schmiedeverfahren zum Einsatz kommt, lediglich die erzielte Genauigkeit definiert einen Schmiedeprozess als Präzisionsschmieden. Üblicherweise geht man hier von einer Toleranz von IT8 bis IT6 aus. Präzisionsschmieden wird in der Industrie vielfach eingesetzt. Vor allem Teile am Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen werden auf diese Weise hergestellt.

Geschichte

Man kann davon ausgehen, dass es die Metalle Gold, Silber und Kupfer waren, welche zuerst bearbeitet wurden. Diese drei kommen in der Natur gediegen (metallisch) vor und können im kalten Zustand zu Blechen verarbeitet werden. So sollen die Bewohner des heutigen Afghanistan bereits um 6000 v. Chr. Metalle be- und verarbeitet haben. Auch Funde in Ägypten und Indien haben gezeigt, dass dort vermutlich schon vor über 5.000 Jahren in heißem Zustand geschmiedet wurde. Schon in der vorrömischen Eisenzeit fand der Amboss Verwendung. Aufgrund ihres seltenen Vorkommens in gediegener Form und der aufwendigen Gewinnung aus alternativen Erzen sowie der guten Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Werkstoffen, hatten diese und auch andere Metalle einen hohen materiellen und kulturellen Wert. Sie waren begehrtes Handelsgut, Kultobjekt und Statussymbol.

Das Schmieden hat vielfach in Mythologien und Sagen Eingang gefunden - vgl. z.B. den Gott Hephaistos / Vulcanus , Wieland den Schmied, den Wunderschmied Ilmarinen im Kalevala. In Sprichworten und Redensarten ist das Schmieden gleichfalls viel vertreten: Man muss das Eisen schmieden, solange es heiß ist - bzw. rechtzeitig Pläne schmieden.

In der Literatur erscheint es oft, so z.B. ausführlich in Karl Simrocks Amelungenlied, ebenso in der Malerei, z.B. auf Adolph Menzels Bild Die Gesenkschmiede, desgleichen in der Musik, so in Richard Wagners Der Ring des Nibelungen. Mircea Eliade untersucht in seinem Werk "Schmiede und Alchimisten" die Vorstellungen und Bräuche, die in Urzeiten mit dem Bergbau, mit dem Werk der Metallurgen und der Schmiede verbunden waren.

Siehe auch

• Handwerk

Literatur

• HEPHAISTOS - Internationale Zeitschrift für Metallgestalter
• Schmieden - Entwicklung eines Gewerbes vom Handwerk zur Fabrik / Bearb.: Johannes Großewinkelmann. Red.: Jochen Putsch. Landschaftsverb. Rheinland, Rhein. Industriemuseum, Außenstelle Solingen, Gesenkschmiede Hendrichs . - Köln : Rheinland-Verl. , 1989 . - 57 S. - (Museumspädagogische Arbeitsmaterialien für die Jahrgangsstufen 9 - 13). - ISBN 3-7927-1065-X

• Franz Mayr,altes Museum und Schmiedearbeiten[1]
• Das große Portal für Metallgestaltung
• Animation einiger verschiedenen Schmiedetechniken
• Eine Seite über Damastschmieden
• Faszination Damastschmieden Johannes Pfeiffer am Amboß, bei der Herstellung einer Damaszener Klinge.
• Fotodokumentationen verschiedener Schmieden
• Toggenburger Schmiedemuseum
• Schmieden von Forstwerkzeugen mit Federhammer und Schwanzhammer Johann Feiner bei der Herstellung von Schrägsappeln 1976.