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Schmieden, Gießen und CNC-Fräsen: Unterschied zwischen den Versionen

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Schmieden, Gießen und CNC-Fräsen (Quelltext anzeigen)

Version vom 26. Februar 2016, 08:45 Uhr

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==Schmieden==
==Schmieden==
Um etwas zu Schmieden erstellt man zuerst eine Form aus sehr gutem Stahl. Man steckt nun eine Platte des Metallstücks, das man schmieden möchte, zwischen die beiden Hälften der Form und drückt nun die beiden Hälften der Form sehr KRÄFTIG zusammen. Zumeist wird das in Pressen gemacht, die einen Druck von mehreren zehn oder hunderten Tonnen aufbringen können. Die beiden Teile der Form heißen Gesenke, normalerweise ist eines fest montiert und das andere beweglich.


To forge something you make a mold out of very good steel. You put a plate of the metal you want to forge between the two halves of a mold, and squeeze the mold. HARD! As in many tens (and for large things, hundreds) of tons, from a press that may outweigh your house. (The moveable half of the mold is called a "tool"; the stationary half is called a "die.")
Das Metall fließt wie Zahnpasta und wenn man die Form öffnet, hat man das Teil. Ein wenig Veredeln und gewünschte Teil ist gebrauchsfertig. Das ist ein recht teurer Vorgang. Die Formen herzustellen kostet eine Menge und die Presse an sich ist zwar einfach aber das enorme Gewicht macht es teuer. Wenn man jedoch eine große Menge Teile herstellt , wird es wieder günstig. Das zu formende Metall kann entweder kühl (maximal 1/3 der Temperatur seines Schmelzpunkts oder sehr heiß - knapp unter dem Schmelzpunkt - sein. Wenn man Eisen formen möchte, muss das Metall sehr heiß gemacht werden.


The metal flows like toothpaste, and when you open the mold, you have your part. A little finishing, and its ready to use. Its an expensive process to set up (the molds are very expensive to make, and the press, while quite simple, is huge, and costs accordingly) but if you make a lot of something, it can be quite cheap. The lump of metal can be cold (by metal standards, 1/3 of its melting point) or hot (near the melting point, about the only option if you want to forge iron).
Andere oft verwendete Prozesse sind Gießen (flüssiges Metall in eine Form schütten) und CNC-Fräsen (Computer Numeric Control).


Other common processes are casting (pouring liquid metal into a mold) and CNC (Computer Numeric Control) machining.
Das widerstandsfähigste Ergebnis erhält man normalerweise durch Schmieden. Wenn Metall abkühlt, bilden sich Gefüge, die stark sind aber nicht perfekt zusammen"kleben". Daher können gegossene Stücke leichter brechen. Wenn man sich die Bruchstelle anschaut, sieht man eine zerfurchte matte Oberfläche, die zwischen den einzelnen Gefügen auseinander gebrochen ist. Sie zeigt schlechte Duktilität (Dehnfestigkeit).


The strongest result is usually from forging. As metal cools, it forms "grains". The grains are strong, but they don't "stick" to each other perfectly. So castings may well break, and if you look at the break, it will show a bumpy "matte" surface, as it will have separated between individual grains. In metalurgists terms, it shows poor ductility.
Wenn man ein Stück Metall schmiedet, kollabieren die individuellen Gefüge. Das Ergebnis ist ein wenig dichter und wird eher verbiegen als brechen. Das Ergebnis ist ein ganzes Stück widerstandsfähiger als ein Guss oder ein aus einem Stück Metall gefrästes Bauteil. Dabei ist gerade die Oberfläche, weil sie den meisten Druck erhalten hat, die stärkste Stelle. Je weniger Störungen diese Oberfläche aufweist, desto widerstandsfähiger ist das Bauteil. Ein Bruch zeigt eine glänzende Fläche, weil die Spalten zwischen den Gefügen weg sind. Die Fließrichtung des Metalls durch den Druck des Schmiedens zeigt ähnliche Strukturen wie Holz, so dass es an spezifischen Stellen widerstandsfähiger ist. Gut konzipierte Gesenke geben Kontrolle über diesen Fluss und können so Bauteile an den am meisten belasteten Stellen widerstandsfähiger gestalten.
 
When you forge a piece of metal, the high pressures "collapses" the individual grains. The result is a little denser, and will tend to bend rather than break. It can be a lot stronger than a casting, or the same shape cut out of a flat lump of metal. The surface, since it took the highest loads will often be the strongest, and the less you can disturb this surface, the tougher the part. A break may actualy show a fairly shiny surface, as the space between the "grains" is gone. The direction of flow as the metal is squeezed imparts a grain structure to the metal that is a bit like that of wood, making it substantially stronger in specific directions. Well-designed forging tools and dies control this flow so as to make the part strongest in the directions it is expected to be stressed in.


==CNC Fräsen==
==CNC Fräsen==
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