Die Rolle der Schmiedetechnologie und der Anwendungsbereich von Schmiedeteilen

Bei der Herstellung von Schmiedestücken spielt der Schmiedeprozess eine wesentliche Rolle. Die Qualität der erhaltenen Schmiedestücke (in Bezug auf Form, Maßgenauigkeit, mechanische Eigenschaften, Fließlinien usw.) variiert stark je nach Prozessablauf, und auch die Art und Menge der verwendeten Ausrüstung variiert stark. Einige spezielle Leistungsanforderungen können nur durch den Austausch von Materialien mit höherer Festigkeit oder durch neue Schmiedeverfahren gelöst werden, beispielsweise bei Verdichterscheiben und Turbinenscheiben für Flugzeugtriebwerke. Während des Gebrauchs ist der Temperaturgradient zwischen Scheibenkante und Nabe groß (bis zu 300–400 °C). Um sich an diese Arbeitsumgebung anzupassen, sind Dual-Performance-Discs entstanden. Durch geeignete Anordnungen von Schmiede- und Wärmebehandlungsprozessen können die hergestellten Dual-Performance-Scheiben tatsächlich sowohl die Leistungsanforderungen bei hohen Temperaturen als auch bei Raumtemperatur erfüllen. Die entsprechende Gestaltung des Prozessablaufs wirkt sich nicht nur auf die Qualität, sondern auch auf die Produktionskosten von Schmiedeteilen aus; Der sinnvollste Prozessablauf sollte darin bestehen, Schmiedestücke von höchster Qualität, zu niedrigsten Kosten, bequemer und einfacher Bedienung zu erhalten und das Potenzial des Materials voll auszuschöpfen.

Mit der zunehmenden Entwicklung der Produktion und dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie vertieft sich nach und nach das Verständnis für die Bedeutung des Handwerks. Das Aufkommen der Technologie des isothermen Schmiedens hat die Schwierigkeiten beim Schmieden großer Präzisionsschmiedeteile und schwer verformbarer Legierungen gelöst, die eine Ausrüstung mit großer Tonnage und eine schlechte Umformbarkeit erfordern. Die bei Schmiedestücken verwendeten Materialien und Formen variieren stark und die verwendeten Prozesse sind nicht die gleichen. Es ist die Aufgabe der in der Schmiedeindustrie tätigen Ingenieure, diese Probleme richtig zu lösen.

Schmiedeteile haben ein breites Anwendungsspektrum. Fast alle wichtigen tragenden Komponenten der Bewegung werden durch Schmieden geformt, aber die größte treibende Kraft für die Entwicklung der Schmiedetechnologie (insbesondere des Gesenkschmiedens) kommt aus der Transportindustrie – dem Automobilbau und später dem Flugzeugbau. Die Größe und Qualität der Schmiedestücke nimmt zu und ihre Formen werden komplexer und raffinierter. Die zum Schmieden verwendeten Materialien werden immer weiter verbreitet, was das Schmieden erschwert. Dies liegt daran, dass die moderne Schwerindustrie und Transportindustrie eine lange Lebensdauer und hohe Zuverlässigkeit ihrer Produkte anstrebt. Wie bei Flugzeugmotoren nimmt das Verhältnis von Schub zu Gewicht zu. Einige wichtige tragende Komponenten wie Turbinenscheiben, Wellen, Kompressorschaufeln, Scheiben, Wellen usw. weisen einen größeren Temperaturbereich, eine anspruchsvollere Arbeitsumgebung, komplexere Spannungszustände und eine schnell zunehmende Belastung auf. Dies erfordert eine höhere Zugfestigkeit, Ermüdungsfestigkeit, Kriechfestigkeit und Bruchzähigkeit der tragenden Schmiedestücke.

Mit dem technischen Fortschritt und der zunehmenden Industrialisierung muss die Zahl der Schmiedestücke von Jahr zu Jahr steigen. Nach ausländischen Prognosen werden bis zum Ende dieses Jahrhunderts 85 % Schmiedeteile (einschließlich Blechumformung) in Flugzeugen, 60–70 % in Automobilen und 70 % in landwirtschaftlichen Maschinen und Traktoren eingesetzt. Derzeit beträgt die Jahresproduktion allein an Gesenkschmiedeteilen aus Stahl weltweit über 10 Millionen Tonnen.