Metallindustrie: Wie funktioniert die Blechbearbeitung?

Artikel von Gunter Born am 29. Oktober 2021 um 22:43 Uhr im Forum Wissenschaft & Forschung - Kategorie: Technik

Metallindustrie: Wie funktioniert die Blechbearbeitung?

29. Oktober 2021     Kategorie: Technik
Die Metallindustrie ist in Deutschland eine der größten Branchen - daher entsteht zunehmend auch ein Interesse bezüglich der Fertigungstechniken. Einer der größten Abnehmer für Metalle ist die Automobilindustrie.

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Was ist eigentlich Blech?

Blech ist kein eigenständiges Material, denn es handelt sich hierbei um Metalle, welche in eine bestimmte Form gebracht worden sind. Meistens werden Bleche in rechteckiger Form geschaffen, wobei die Dicke eines Bleches in der Regel wesentlich geringer ist als Breite oder Länge.


Es gibt auf dem Markt aber nicht nur Stahlbleche oder Aluminiumbleche, sondern eben auch Bleche aus Gold, Kupfer und Messinglegierungen. Jede dieser Platten sollte eine gewisse Steifigkeit und Zähigkeit aufweisen und entsprechend formbar sein. Sehr steife Materialien können entsprechend nicht zu einem Blech verarbeitet werden.



Wie funktioniert die Blechbearbeitung?

Die „Blechbearbeitung“ kann unterschiedliche Tätigkeiten umfassen, da unter diesem Begriff vielseitige Maßnahmen beschrieben werden. Grundsätzlich handelt es sich um Produkte oder Bauteile die hier hergestellt werden. So zählt beispielsweise auch das Formen, Stanzen oder Walzen dazu. Zur Blechbearbeitung zählen auch weitere Unterkategorien, wie beispielswiese Stahlbau, Schichtformung, Heizwicklung, Schneiden, Laserschneiden oder Schweißen.


Für all diese Tätigkeiten werden unterschiedliche Utensilien oder Maschinen benötigt. Kleine- und mittelständische Unternehmen greifen häufig auf gebrauchte Blechwalzen zurück - oder auch auf die gebrauchten Karusselldrehmaschinen, die in der Blech- und Metallverarbeitung gefragt sind.



Welche Fertigungsverfahren gibt es?

Die Fertigungsverfahren in diesem Bereich sind ebenfalls sehr umfangreich, wobei es stets darauf ankommt, welche Dinge nun produziert werden sollen.



Umformen

Das Umformen (nach DIN8580) bildet eine Hauptgruppe in der Metallbearbeitung. Hierbei wird das Werkstück durch plastische Verformungen erweitert. Das wäre beispielsweise das Umformen mit der bereits genannten Blechwalze.


Hierbei gibt es die sogenannte Kalt- und Warmumformung. Festzuhalten ist, dass bei der Warmumformung entsprechend weniger Kraft aufgewendet werden muss. Nachteilig ist hierbei aber die schlechte Maßtoleranz und die verzunderten Oberflächen.



Trennen

Beim Trennen (nach DIN 8580) handelt es sich ebenfalls um eine Hauptgruppe unter den Fertigungsverfahren. Da es sich um feste Körper handelt, müssen die Werkstücke entsprechend geändert werden. Der Zusammenhalt wird also quasi örtlich vermindert, um das Trennen zu ermöglichen.



Das Trennen kann wiederum in sechs Untergruppen unterteilt werden, welche das Zerteilen, Abtragen, Zerlegen, Reinigen und das Spannen von geometrisch bestimmten und geometrisch unbestimmten Schneiden darstellen.



Fügen

Beim Fügen handelt es sich um eine Fertigungstechnik, welche nach DIN 8580 eine der Hauptgruppen darstellt. Hierbei werden zwei oder mehr feste Körper dauerhaft miteinander verbunden (gefügt). Beim Fügen muss dies aber nicht nur in Form von Schweißen geschehen, sondern kann auch über „formlose Stoffe“ geschehen. Dieser Begriff ist nicht weiter definiert, es wird darunter aber auch die Anwendung von Klebstoff verstanden. Die gängigsten Methoden sind das Schweißen und Löten.




Die historische Entwicklung der Blechbearbeitung

Die Metallbearbeitung geht einher mit dem Schmieden, was den Ursprung darstellt. Beim Schmieden werden die Metalle unter Krafteinwirkung (so zum Beispiel mit einem Hammer) in Form gebracht. Diese Form ist heute aber im industriellen Bereich sehr selten und wird eigentlich nur noch für Güter verwendet, welche im künstlerischen Bereich angesiedelt sind.



Damalige Schmiede haben für diese Tätigkeit vor allem Gold und Silber verwendet, da diese Stoffe zu sehr dünnen Platten verarbeitet werden konnten, aus denen später Münzen oder Schmuck hergestellt wurde. Später wurden auch Kupfer und Eisen verwendet.



Die Eisenbleche wurden zu einem sehr teuren Gut, da die Bearbeitung zeitintensiv und aufwendig war. Außerdem folgte eine weitere Bearbeitung, damit die Bleche überhaupt noch geformt werden konnten. Das hat Erfahrungen vorausgesetzt und konnte somit nicht von jedem „einfach so“ umgesetzt werden.



Die Metallbearbeitung wurde aber immer leichter, dies war der Wasserkraft zu verdanken, denn so konnten große Hammer angetrieben werden. Dies konnte die Herstellungszeit bereits drastisch kürzen, später folgten mit der industriellen Revolution die ersten Maschinen und so konnte auch eine Massenproduktion möglich gemacht werden.



Die Bleche wurden nicht nur preiswerter, sondern waren qualitativ sogar besser. Die Maschinen konnten so eingestellt werden, dass sie selbst den besten Schmied ersetzen konnten. In der heutigen Neuzeit gibt es mittlerweile kaum noch eine Grenze, selbst Roboter und die künstliche Intelligenz erhalten nach und nach Einzug in diesen Bereich.
 

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