Stahl und Aluminium schmieden: vom Rundmaterial zum Schmiedeteil, zu Toleranzen und Werkzeugkosten
Wie entsteht ein Schmiedeteil nach Zeichnung, und was beeinflusst seine Herstellung? Beim Gesenkschmieden von Stahl und Aluminium wird ein Stangenabschnitt erwärmt und im Werkzeug umgeformt. Werkstoff, Toleranzen, Bearbeitungszugaben und Stückzahlen müssen bereits im Vorfeld abgestimmt werden.
Bei Extra Forge in Maribor, Slowenien, beschäftigen wir uns damit bei der Vorbereitung kundenspezifischer Schmiedeteile. Hier erläutern wir den Ablauf und nennen konkrete Richtwerte aus unserer Fertigungspraxis.
Vom Rundmaterial zum Schmiedeteil
In unserer üblichen Fertigung verwenden wir folgende Durchmesser des Ausgangsmaterials:
Werkstoff | Üblicher Stangendurchmesser |
Stahl | Ø 18–65 mm |
Aluminium | Ø 25–60 mm |
Diese Bereiche hängen auch mit unseren Anlagen zur induktiven Erwärmung zusammen. Sie beziehen sich auf das Ausgangsmaterial, nicht auf die Abmessungen des fertigen Schmiedeteils.
Das Rundmaterial wird auf eine Länge zugeschnitten, die sich aus dem erforderlichen Materialvolumen ergibt. Bauteilgeometrie, Bearbeitungszugaben und im Prozess entfernter Werkstoff werden berücksichtigt.
Der Abschnitt wird induktiv auf eine für den gewählten Stahl beziehungsweise die Aluminiumlegierung geeignete Temperatur erwärmt und anschließend im formgebenden Gesenk geschmiedet.
Danach wird der Grat beziehungsweise überschüssige Werkstoff entlang der Gesenkteilung im Abgratwerkzeug entfernt. Es folgt die Oberflächenreinigung, beispielsweise durch Strahlen. Wärmebehandlung und spanende Bearbeitung werden bei Bedarf ergänzt; die genaue Reihenfolge legt der Fertigungsplan fest.
Toleranzen: Was leisten Schmieden und spanende Bearbeitung?
Eine Toleranz beschreibt die zulässige Maßabweichung. Eine Bearbeitungszugabe ist dagegen bewusst am Schmiedeteil belassener Werkstoff, der später abgetragen wird.
Die Schmiedeteilzeichnung kann daher von der Fertigteilzeichnung abweichen. Bei einem Flansch kann der Grundkörper im geschmiedeten Zustand bleiben, während die Anlagefläche auf das geforderte Maß, die Ebenheit und Rauheit bearbeitet wird.
Es gibt keinen einheitlichen Toleranzwert für alle Schmiedeteile. Erreichbare Toleranzen hängen von Werkstoff, Größe, Geometrie und Verfahren ab. Funktionsmaße und zu bearbeitende Flächen stimmen wir deshalb vor der Werkzeugherstellung ab.
Generisches Schmiedeteil mit orange markierter Fläche für eine geplante spanende Bearbeitung. Die Illustration ist keine Fertigungszeichnung und zeigt kein Kundenbauteil.
Was kostet ein Satz Schmiede- und Abgratwerkzeuge?
Bei einem einfachen, technologisch wenig anspruchsvollen Schmiedeteil aus Stahl oder Aluminium mit etwa 1–2 kg Nettomasse liegen die Herstellungskosten eines Werkzeugsatzes nach unserer Erfahrung bei ungefähr 5.500–9.500 EUR.
Enthalten sind Schmiede- und Abgratwerkzeug. Der Betrag umfasst deren Herstellung, jedoch keine Konstruktion, Modellierung oder sonstigen Entwicklungsleistungen. Es handelt sich um Werkzeugkosten, nicht um den Stückpreis des Schmiedeteils.
Für solche Bauteile dienen folgende Standmengen des Schmiedewerkzeugs als Orientierung:
Werkstoff des Schmiedeteils | Ungefähre Standmenge |
Stahl | Etwa 30.000 Stück |
Aluminium | Etwa 60.000 Stück |
Die tatsächliche Standmenge hängt von Legierung, Geometrie, geforderten Toleranzen, Belastung und Wartung ab. Diese Werte sind eine Kalkulationsgrundlage, keine Garantie für jedes Bauteil.
Häufige Fragen vor der Bestellung
Muss jedes Schmiedeteil spanend bearbeitet werden?
Nein. Eine weitere Bearbeitung ist dort nötig, wo die Maß- oder Oberflächenanforderungen über den vereinbarten Zustand nach Schmieden und Reinigen hinausgehen.
Bestimmt der Werkzeugpreis auch den Teilepreis?
Nein. Werkstoff, Materialverbrauch, Fertigungsaufwand, Losgröße und zusätzliche Verfahren beeinflussen ebenfalls den Teilepreis. Werkzeugkosten betrachten wir im Angebot deshalb separat.
Haben Sie eine Zeichnung für ein Stahl- oder Aluminiumschmiedeteil?
Senden Sie uns Zeichnung, Werkstoffbezeichnung und geplante Stückzahlen. Hilfreich sind außerdem ein 3D-Modell, gekennzeichnete kritische Toleranzen sowie Vorgaben zur Wärmebehandlung und zum Lieferzustand.
Auf dieser Grundlage prüft Extra Forge die Herstellbarkeit durch Schmieden, die erforderlichen Werkzeuge und die nachfolgenden Fertigungsschritte.
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