Dieses Quiz als Battle spielen: Deutsch, Klasse 5-6, G-Niveau

Geschmiedete Bauteile nach eigenen Entwürfen herstellen - Schmied

Einleitung

Der aiMOOC Geschmiedete Bauteile nach eigenen Entwürfen herstellen - Schmied richtet sich an Auszubildende im Metallbau, besonders an Lernende der Fachrichtung Metallgestaltung. Die traditionelle Berufsbezeichnung Schmied wird weiterhin verwendet; der anerkannte Ausbildungsberuf in Deutschland heißt heute Metallbauer bzw. Metallbauerin, Fachrichtung Metallgestaltung. Inhaltlich knüpft der Kurs vor allem an das Lernfeld 9b Herstellen von Schmiedeteilen im dritten und vierten Ausbildungsjahr an.^[1]

Du entwickelst ein eigenes, funktionsgerechtes Schmiedeteil, stellst es zeichnerisch dar, planst Material- und Energiebedarf, wählst geeignete Werkzeuge und setzt den Entwurf unter Anleitung in der Schmiede um. Dabei verbindest Du Gestaltung, Werkstofftechnik, Fertigungstechnik, Qualitätssicherung, Arbeitsschutz und Nachhaltigkeit.

Ausbildungsbezug und Lernziele

Zum Ausbildungsprofil der Fachrichtung Metallgestaltung gehören unter anderem das Handhaben von Schmiedefeuern und schmiedbaren Werkstoffen, das manuelle und maschinelle Schmieden, das Herstellen und Instandhalten von Schmiedewerkzeugen sowie das Herstellen und Montieren von Bauteilen nach Vorgaben und eigenen Entwürfen.^[2]

Nach der Bearbeitung dieses Lernkurses kannst Du:

Entwürfe für geschmiedete Bauteile aus einer Aufgabenstellung entwickeln und bewerten.
Freihandzeichnungen, Maßskizzen, Schablonen und einfache Fertigungsunterlagen erstellen.
Werkstoff, Ausgangsquerschnitt, Rohlänge, Schmiedefolge, Werkzeuge und Wärmequelle begründet auswählen.
Grundlegende Schmiedeverfahren wie Strecken, Breiten, Stauchen, Absetzen, Biegen, Torsieren, Lochen und Schlichten fachgerecht unterscheiden.
Einen Arbeitsablauf unter Berücksichtigung von Arbeitsschutz, Qualität, Wirtschaftlichkeit und Umweltschutz planen.
Form, Maß, Oberfläche und Gebrauchstauglichkeit des fertigen Bauteils prüfen und dokumentieren.

Vom Auftrag zum eigenen Entwurf

Anforderungen klären

Am Anfang steht nicht der Hammerschlag, sondern eine eindeutige Aufgabenstellung. Ein guter Entwurf berücksichtigt Funktion, Belastung, Maße, Einbauort, Handhabung, Gestaltung, Werkstoff, Fertigung, Oberfläche, Kosten und Sicherheit. Bei einem Kundenauftrag klärst Du außerdem, welche Wirkung das Bauteil haben soll: sachlich, historisch, organisch, geometrisch, zurückhaltend oder dekorativ.

Für sicherheitsrelevante Bauteile wie Geländerteile, tragende Konsolen oder Befestigungen reichen gestalterische Überlegungen allein nicht aus. Hier müssen technische Regeln, Konstruktionsvorgaben, zulässige Werkstoffe und gegebenenfalls rechnerische Nachweise berücksichtigt werden. Ein Übungsstück in der Ausbildung sollte deshalb zunächst eine überschaubare, nicht sicherheitskritische Funktion besitzen, zum Beispiel ein Wandhaken, ein Beschlag, ein Kerzenhalter oder ein dekoratives Verbindungselement.

Ideen entwickeln und bewerten

Erstelle mehrere kleine Ideenskizzen, bevor Du Dich auf eine Lösung festlegst. Variiere Proportion, Linienführung, Querschnittswechsel, Biegungen, Verdrehungen und Oberflächen. Anschließend vergleichst Du die Varianten anhand nachvollziehbarer Kriterien:

Gebrauchstauglichkeit: Erfüllt das Bauteil seine Funktion?
Formgebung: Sind Proportion, Rhythmus, Kontrast und Übergänge stimmig?
Schmiedegerechte Gestaltung: Lässt sich die Form mit sinnvollen Umformschritten herstellen?
Werkstoffausnutzung: Entstehen unnötige Abschnitte oder übermäßiger Zunderverlust?
Arbeitsaufwand: Passen Schmiedefolge, Werkzeugbedarf und Zeit zum Auftrag?
Sicherheit: Sind scharfe Kanten, Quetschstellen oder ungeeignete Befestigungen vermieden?

Eine Freihandzeichnung kann durch Schattierung, mehrere Ansichten, Detaildarstellungen und eine plastische Darstellung ergänzt werden. Für geschwungene Konturen ist eine Schablone im Maßstab eins zu eins besonders hilfreich. Sie dient später der laufenden Formkontrolle.

Fertigungsunterlagen erstellen

Aus dem ausgewählten Entwurf entstehen Arbeitsunterlagen. Dazu gehören eine bemaßte Zeichnung oder Maßskizze, gegebenenfalls eine Schablone, eine Stückliste, ein Arbeitsplan und ein Prüfplan. Lege fest, welche Maße am kalten Werkstück gelten und welche Konturen während des Schmiedens mit Lehre oder Schablone geprüft werden.

Kennzeichne außerdem Funktionsflächen, Befestigungsstellen, gewünschte Oberflächen und zulässige Abweichungen. Ein Entwurf ist erst dann fertigungsreif, wenn eine andere fachkundige Person daraus erkennen kann, was, woraus, womit, in welcher Reihenfolge und mit welchem Prüfergebnis hergestellt werden soll.

Werkstoff, Rohlänge und Wärmeführung

Schmiedbare Werkstoffe auswählen

In der Metallgestaltung werden vor allem geeignete unlegierte und legierte Stähle sowie für bestimmte Arbeiten Kupferlegierungen eingesetzt. Die genaue Werkstoffauswahl richtet sich nach Funktion, Umformbarkeit, Schweißbarkeit, gewünschter Oberfläche, Wärmebehandlung und betrieblichen Vorgaben. Verwende keine unbekannten Reststücke für funktionskritische Bauteile, weil Werkstoffzusammensetzung und frühere Beanspruchung nicht sicher beurteilt werden können.

Beim Erwärmen verändert sich der Widerstand des Werkstoffs gegen plastische Verformung. Die zulässige Schmiedetemperatur ist werkstoffabhängig. Glühfarben liefern nur eine grobe Orientierung, weil Umgebungslicht, Oberfläche und persönliche Wahrnehmung das Ergebnis beeinflussen. Verbindlich sind Werkstoffunterlagen, betriebliche Arbeitsanweisungen und geeignete Temperaturmessung. Zu kaltes Schmieden kann Risse und hohe Werkzeugbelastungen verursachen; Überhitzen kann das Gefüge schädigen.

Rohlänge und Materialzugabe bestimmen

Beim Schmieden wird der Werkstoff überwiegend umverteilt. Für eine erste Abschätzung gilt daher: Das Volumen des Ausgangsmaterials entspricht näherungsweise dem Volumen des fertigen Schmiedeteils. Bei prismatischen Halbzeugen kann die Rohlänge aus Bauteilvolumen und Ausgangsquerschnitt bestimmt werden:

Rohlänge = benötigtes Werkstoffvolumen ÷ Ausgangsquerschnitt

In der Praxis kommen Zuschläge hinzu, zum Beispiel für Zunderabbrand, Beschnitt, Probeschmiedung, Schleifzugabe oder ein zum Halten benötigtes Ende. Die Zuschläge dürfen nicht pauschal geraten werden. Sie richten sich nach Werkstoff, Erwärmungsart, Zahl der Hitzen, Bauteilgeometrie und betrieblicher Erfahrung.

Ein sinnvoll gewählter Ausgangsquerschnitt erleichtert die Formgebung. Zu kleines Material kann örtlich nicht ausreichend aufgestaucht werden; ein unnötig großer Querschnitt erhöht dagegen Energiebedarf, Umformarbeit und Materialverlust.

Wärmequellen vergleichen

Kohlefeuer, Gasofen und elektrische Erwärmung haben unterschiedliche Einsatzbereiche. Bei der Auswahl berücksichtigst Du Bauteilgröße, erforderliche Temperaturverteilung, Stückzahl, Regelbarkeit, Emissionen, Energiepreis, Aufheizzeit und vorhandene Infrastruktur. Im Lernfeld werden ausdrücklich Kohle, Gas und Elektrizität als Erwärmungseinrichtungen behandelt.^[1]

Energie lässt sich sparen, wenn nur der tatsächlich umzuformende Bereich erwärmt wird, Arbeitsmittel vorbereitet sind, unnötige Wartezeiten entfallen und die Schmiedefolge mehrere Arbeitsschritte innerhalb einer geeigneten Hitze ermöglicht. Übermäßiges Wiedererwärmen erhöht Energieverbrauch, Zunderbildung und Maßverlust.

Werkzeuge und Schmiedemaschinen

Handwerkzeuge und Ambosswerkzeuge

Der Amboss bietet unterschiedliche Arbeitsbereiche. Die Bahn dient zum Schmieden und Schlichten, das Horn zum Biegen und Formen von Radien, das Vierkantloch zur Aufnahme von Ambosswerkzeugen. Rundloch, Kanten und Übergänge werden nur bestimmungsgemäß genutzt. Scharfe oder beschädigte Ambosskanten können unerwünschte Kerben im Werkstück erzeugen.

Die wichtigsten Werkzeuggruppen sind:

Schmiedehämmer: Bahn und Finne verteilen die Schlagwirkung unterschiedlich.
Schmiedezangen: Das Maul muss zum Werkstückquerschnitt passen und sicher greifen.
Setz- und Schlichthämmer: Sie formen Absätze, ebnen Flächen und verbessern Maßhaltigkeit.
Schrot- und Lochwerkzeuge: Sie trennen, spalten oder erzeugen Durchbrüche.
Dorne: Sie weiten und kalibrieren geschmiedete Lochungen.
Gesenke und Formwerkzeuge: Sie geben definierte Radien, Kehlen oder Querschnitte vor.
Schmiedelehren und Schablonen: Sie unterstützen die wiederholbare Form- und Maßkontrolle.

Werkzeuge müssen vor der Arbeit auf festen Sitz, Risse, Ausbrüche, Gratbildung und geeignete Form geprüft werden. Zangen werden bei Bedarf an das Werkstück angepasst. Selbst hergestellte Meißel, Dorne, Lehren oder Vorrichtungen sind Teil der beruflichen Handlungskompetenz, dürfen aber nur mit geeigneter Werkstoff- und Wärmebehandlungskenntnis eingesetzt werden.

Maschinelles Schmieden

Maschinenhämmer und Pressen übertragen wesentlich größere Kräfte als der Handhammer. Dadurch können größere Querschnitte, höhere Umformgrade und wiederholbare Arbeitsschritte wirtschaftlich ausgeführt werden. Vor dem Einsatz werden Maschine, Werkzeuge, Einsätze, Auflagen, Bedienelemente und Schutzvorrichtungen kontrolliert. Werkstück und Werkzeug müssen so geführt werden, dass keine Quetsch-, Schlag- oder Auswurfgefahr entsteht.

Maschinelles Schmieden ersetzt nicht die Arbeitsplanung. Schmiedefolge, Lage des Werkstücks, Zahl und Stärke der Schläge, Werkzeugwechsel und Zwischenkontrollen müssen vorab festgelegt werden. Maschinen dürfen nur nach Einweisung und entsprechend der Betriebsanweisung bedient werden.

Grundlegende Schmiedeverfahren

Umformen, Trennen und Fügen

Strecken verlängert ein Werkstück und verkleinert dabei seinen Querschnitt. Die Hammerschläge werden so gesetzt, dass sich der Werkstoff in die gewünschte Richtung verteilt.

Breiten vergrößert vor allem die Werkstückbreite und verringert die Dicke. Es wird beispielsweise für blattförmige Enden oder breite Laschen genutzt.

Stauchen verkürzt einen Werkstückabschnitt und vergrößert seinen Querschnitt. Damit lassen sich Verdickungen, Köpfe, Ecken oder kugelähnliche Formen vorbereiten. Das Werkstück muss dabei gegen seitliches Ausknicken geführt werden.

Absetzen erzeugt einen örtlich begrenzten Querschnittswechsel. Der Übergang soll sauber und ohne schädliche Kerbwirkung ausgebildet werden.

Biegen verändert die Richtung der Werkstückachse. Die Rückfederung, Querschnittsverformung und mögliche Faltenbildung auf der Druckseite sind zu beachten.

Torsieren verdreht einen Werkstückabschnitt um seine Längsachse. Erwärmte Länge, Zahl der Drehungen und Drehrichtung bestimmen das Muster.

Lochen und Dornen erzeugen oder erweitern Öffnungen. Beim warmen Lochen wird das Werkstück zunächst von einer Seite vorgelocht, gewendet und von der Gegenseite fertig durchbrochen. Anschließend wird die Öffnung mit einem Dorn geformt und kalibriert.

Schlichten verbessert Form, Oberfläche und Maßhaltigkeit. Es erfolgt mit kontrollierten Schlägen, passenden Werkzeugflächen und regelmäßiger Prüfung.

Feuerschweißen verbindet geeignete Werkstücke im schweißfähigen Temperaturbereich durch Druck beziehungsweise Hammerschläge. Das Verfahren erfordert genaue Werkstoff-, Temperatur- und Oberflächenkenntnis und wird nur unter fachkundiger Anleitung ausgeführt.

Strecken und Breiten beobachten

Beim Strecken ist nicht nur die Schlagkraft entscheidend. Schlagrichtung, Hammerbahn, Ambosskante, Werkstücklage und Drehfolge beeinflussen den Materialfluss. Durch gleichmäßiges Drehen können quadratische, rechteckige oder runde Querschnitte hergestellt werden. Entstehende Wellen oder Verdrehungen werden frühzeitig gerichtet, bevor sie sich verstärken.

Lochungen und selbst hergestellte Werkzeuge

Lochungen verbinden Gestaltung und Funktion. Sie können Befestigungselemente aufnehmen oder Teil einer geschmiedeten Verbindung sein. Lochstempel und Dorne müssen passend geformt, ausreichend zäh und an den Arbeitskanten in einwandfreiem Zustand sein. Ein Loch darf nicht zu nahe an einer Kante liegen, wenn dadurch die verbleibende Wandung unzulässig geschwächt wird.

Arbeitsplanung für ein eigenes Bauteil

Beispiel: Geschmiedeter Wandhaken als Ausbildungsprojekt

Als überschaubares Projekt eignet sich ein nicht tragender Wandhaken für leichte Gegenstände. Die Herstellung erfolgt ausschließlich an einem eingerichteten Ausbildungsarbeitsplatz und unter Aufsicht.

Anforderungsliste: Funktion, maximale Nutzung, Einbauort, Abmessungen, Befestigung und gewünschte Gestaltung festlegen.
Ideenskizze: Mindestens drei Varianten entwickeln und anhand von Funktion, Form und Fertigbarkeit bewerten.
Freihandzeichnung: Vorderansicht, Seitenansicht, wichtige Querschnitte und Übergänge darstellen.
Schablone: Außenkontur und Biegeradius im Maßstab eins zu eins anfertigen.
Werkstoffauswahl: Einen im Betrieb freigegebenen, identifizierten und für das Warmumformen geeigneten Werkstoff auswählen.
Rohlängenberechnung: Volumen des Entwurfs abschätzen und betriebliche Zuschläge ergänzen.
Schmiedefolge: Halteende festlegen, Zierspitze strecken, Blatt oder Lasche breiten, Befestigungsbereich lochen, Haken biegen, Form schlichten.
Zwischenprüfung: Länge, Symmetrie, Lochlage, Biegeradius und Kontur nach jeder geeigneten Hitze prüfen.
Oberflächengestaltung: Zunder entfernen, Kanten entgraten und die vereinbarte Oberfläche herstellen.
Endprüfung: Maße, Form, Oberfläche, sichere Befestigung und Übereinstimmung mit dem Entwurf dokumentieren.

Ein Arbeitsplan enthält zusätzlich Werkzeuge, Maschinen, Prüfmittel, persönliche Schutzausrüstung, geschätzte Arbeitszeit, Energiebedarf und Hinweise zu möglichen Fehlern.

Arbeitsablauf strukturieren

Eine belastbare Schmiedefolge folgt dem Prinzip Planen – Vorbereiten – Erwärmen – Umformen – Zwischenprüfen – Fertigstellen – Endprüfen – Dokumentieren. Werkzeuge werden vor dem Erwärmen geordnet bereitgelegt. Dadurch bleibt die verfügbare Schmiedewärme für die eigentliche Formgebung nutzbar.

Das Werkstück wird so gekennzeichnet oder an einer Schablone orientiert, dass Absätze, Lochungen und Biegestellen reproduzierbar entstehen. Bei wiederkehrenden Bauteilen können Anschläge, Biege- oder Verdrehvorrichtungen die Genauigkeit verbessern.

Datei:Smithy- steel forging (2).webm

Qualität prüfen und Fehler vermeiden

Prüfmerkmale

Ein Schmiedeteil wird nicht nur nach seinem Aussehen beurteilt. Wichtige Prüfmerkmale sind:

Maßhaltigkeit: Längen, Querschnitte, Lochabstände, Winkel und Radien entsprechen der Zeichnung.
Formgenauigkeit: Konturen, Übergänge, Symmetrie und Torsion stimmen mit Schablone oder Lehre überein.
Oberflächenqualität: Es liegen keine unzulässigen Risse, Überlappungen, tiefen Zundereindrücke oder scharfen Grate vor.
Gebrauchstauglichkeit: Befestigung, Handhabung und Bewegungsfreiheit erfüllen die Aufgabenstellung.
Gestaltungsqualität: Proportion, Rhythmus, Materialwirkung und Oberflächenbild entsprechen dem Entwurf.

Gemessen wird mit geeigneten Prüfmitteln. Heiße Werkstücke werden nur mit dafür vorgesehenen Lehren, Tastern oder Schablonen geprüft. Präzise Endmaße werden nach ausreichender Abkühlung kontrolliert, weil Wärmeausdehnung das Ergebnis beeinflusst.

Typische Fehler und Ursachen

Schiefe oder ungleichmäßige Querschnitte entstehen häufig durch einseitige Schläge, ungleichmäßiges Drehen oder zu seltene Zwischenkontrolle.

Falten und Überlappungen können auftreten, wenn Werkstoff beim Stauchen oder Biegen unkontrolliert einknickt und anschließend überschmiedet wird. Solche Fehlstellen dürfen nicht einfach oberflächlich zugeschmiedet werden.

Risse können mit ungeeignetem Werkstoff, zu niedriger Temperatur, zu großem Umformgrad oder scharfen Übergängen zusammenhängen.

Starker Zunder und raue Oberflächen werden durch lange Erwärmungszeiten, oxidierende Atmosphäre, Überhitzen oder unzureichend gereinigte Werkzeugflächen begünstigt.

Maßabweichungen entstehen, wenn Rohlänge, Materialzugabe, Rückfederung oder Querschnittsänderung nicht ausreichend berücksichtigt wurden.

Bei Abweichungen wird die Ursache ermittelt, bevor nachgearbeitet wird. Eine Maßkorrektur ist nur sinnvoll, wenn Werkstoffzustand, verbleibender Querschnitt und Funktion nicht beeinträchtigt werden.

Arbeitsschutz, Gesundheit und Umwelt

Schmieden verbindet heiße Werkstücke, Funken, Zunder, offene oder geschlossene Wärmequellen, hohe Schlagenergien, Lärm und teilweise Maschinenbewegungen. Maßgeblich sind Gefährdungsbeurteilung, Unterweisung, Betriebsanweisung und die Vorgaben des Ausbildungsbetriebs. Die DGUV-Regel für die Branche Metallbau behandelt unter anderem den sicheren Umgang mit Maschinen, Schweiß- und Schneidverfahren, Gefahrstoffen, Lärm und persönlicher Schutzausrüstung.^[3]

Trage die festgelegte Persönliche Schutzausrüstung, insbesondere geeigneten Augen- oder Gesichtsschutz, Sicherheitsschuhe, körperbedeckende Arbeitskleidung und erforderlichen Gehörschutz.
Prüfe Hammerstiele, Hammerköpfe, Zangen, Meißel, Dorne und Ambosswerkzeuge vor dem Einsatz.
Halte Laufwege, Boden und Ablageflächen frei; kennzeichne heiße Werkstücke eindeutig.
Verwende nur trockene, geeignete Werkzeuge an heißen Werkstücken.
Richte Zange und Werkstück so aus, dass das Werkstück beim Schlag nicht herausspringt.
Vereinbare beim Arbeiten mit einem Zuschläger eindeutige Kommandos und Schlagzeichen.
Halte brennbare Stoffe aus dem Funken- und Wärmebereich fern und beachte die Brandschutzordnung.
Nutze Absaugung und Lüftung entsprechend der eingesetzten Wärmequelle und den betrieblichen Vorgaben.
Bediene Maschinenhämmer und Pressen nur nach Einweisung und mit funktionsfähigen Schutzeinrichtungen.
Lege heiße Teile ausschließlich auf festgelegten, hitzebeständigen Flächen ab.

Arbeiten am Amboss können erhebliche Lärmbelastungen verursachen. Die gesetzliche Unfallversicherung weist außerdem auf ergonomische Arbeitshöhe, geeignete Werkzeuge, sichere Werkzeugpflege und Lärmminderung hin.^[4]

Nachhaltiges Arbeiten bedeutet, passende Halbzeuge auszuwählen, Verschnitt zu vermeiden, Hitzen zu bündeln, Wärmeverluste zu begrenzen und Ausschuss durch Zwischenprüfungen zu verhindern. Metallschrott, Schleifstaub, Zunder, Brennstoffreste und Hilfsstoffe werden nach den betrieblichen Vorgaben getrennt gesammelt oder entsorgt.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Welcher anerkannte Ausbildungsberuf umfasst heute in Deutschland die handwerkliche Metallgestaltung und viele klassische Schmiedearbeiten? (Metallbauer Fachrichtung Metallgestaltung) (!Zerspanungsmechaniker) (!Anlagenmechaniker) (!Werkstoffprüfer)

Was muss vor der Ausarbeitung eines Schmiedeentwurfs zuerst geklärt werden? (Funktion und Anforderungen des Bauteils) (!Farbe des Werkstattbodens) (!Name des Hammerherstellers) (!Reihenfolge der Pausen)

Was geschieht beim Strecken eines Werkstücks? (Die Länge nimmt zu und der Querschnitt nimmt ab) (!Die Länge nimmt ab und der Querschnitt nimmt zu) (!Das Werkstück wird ausschließlich getrennt) (!Das Werkstück wird ohne Formänderung erwärmt)

Welches Ergebnis hat das Stauchen? (Eine örtliche Verkürzung mit Querschnittsvergrößerung) (!Eine Verlängerung mit Querschnittsverkleinerung) (!Eine spanende Oberflächenbearbeitung) (!Eine Abkühlung ohne Formänderung)

Wozu dient das Absetzen beim Schmieden? (Zur Herstellung eines örtlichen Querschnittswechsels) (!Zur Messung der Werkstofftemperatur) (!Zum Entrosten ohne Formänderung) (!Zum Anlassen eines fertigen Werkzeugs)

Warum wird die Rohlänge vor dem Schmieden berechnet? (Damit ausreichend Werkstoff für Form und Zuschläge vorhanden ist) (!Damit der Amboss leichter wird) (!Damit keine Zeichnung benötigt wird) (!Damit jeder Werkstoff gleich warm geschmiedet wird)

Warum genügt die Glühfarbe nicht immer für eine genaue Temperaturbestimmung? (Sie wird durch Lichtverhältnisse und Wahrnehmung beeinflusst) (!Sie zeigt nur die Länge des Werkstücks) (!Sie ist bei jedem Werkstoff vollständig farblos) (!Sie ersetzt grundsätzlich jede Arbeitsanweisung)

Wozu wird eine Schmiedelehre verwendet? (Zur Kontrolle von Form und Maß) (!Zum Entzünden des Schmiedefeuers) (!Zum Härten eines Hammerstiels) (!Zum Transport von Brennstoff)

Was gilt auch beim maschinellen Schmieden? (Der Ablauf und die Werkzeugfolge müssen geplant werden) (!Zwischenprüfungen sind grundsätzlich unnötig) (!Schutzvorrichtungen dürfen entfernt werden) (!Jeder Werkstoff wird mit derselben Temperatur bearbeitet)

Welcher Befund kann auf einen schweren Schmiedefehler hinweisen? (Eine übergeschmiedete Falte im Werkstoff) (!Eine dokumentierte Zwischenprüfung) (!Eine passende Schablone) (!Eine eindeutige Werkstoffkennzeichnung)

Memory

Entwurf	Gestalterische und technische Lösung
Freihandzeichnung	Schnelle Darstellung einer Formidee
Rohlänge	Ausgangslänge des Halbzeugs
Strecken	Verlängern bei kleiner werdendem Querschnitt
Stauchen	Verkürzen bei größer werdendem Querschnitt
Absetzen	Örtlich begrenzter Querschnittswechsel
Schlichten	Verbessern von Form und Oberfläche
Schmiedelehre	Prüfhilfe für Kontur und Abmessung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Ergebnis
Breiten	Größere Werkstückbreite bei geringerer Dicke
Torsieren	Verdrehen eines Abschnitts um die Längsachse
Lochen	Herstellen eines Durchbruchs im warmen Werkstück
Biegen	Verändern der Richtung der Werkstückachse
Schlichten	Angleichen von Form Maß und Oberfläche

Kreuzworträtsel

Strecken	Wie heißt das Verlängern eines Werkstücks bei kleiner werdendem Querschnitt?
Stauchen	Wie heißt das Verkürzen eines Werkstücks bei größer werdendem Querschnitt?
Amboss	Auf welchem Werkzeug wird ein Werkstück meist mit dem Handhammer umgeformt?
Gesenk	Wie heißt ein formgebendes Schmiedewerkzeug mit bestimmter Kontur?
Zunder	Wie heißt die Oxidschicht auf einer erwärmten Stahloberfläche?
Schablone	Welche Prüfhilfe bildet eine geplante Kontur häufig im Maßstab eins zu eins ab?

LearningApps

Lückentext

Vor Beginn der Fertigung wird aus der Aufgabenstellung ein

entwickelt. Eine maßstäbliche

unterstützt die Kontrolle geschwungener Konturen. Beim Strecken wird das Werkstück länger und sein

kleiner. Beim Stauchen wird ein Werkstückabschnitt verkürzt und örtlich

. Die benötigte Ausgangslänge wird als

bezeichnet. Für eine sichere Werkstoffauswahl muss die Werkstoffbezeichnung eindeutig

sein. Glühfarben ermöglichen nur eine grobe Einschätzung der

. Eine Schmiedelehre dient der Kontrolle von Form und

. Falten und Überlappungen können die Gebrauchstauglichkeit des Bauteils

. Nach der Endprüfung werden Arbeitsablauf und Prüfergebnisse

.

Offene Aufgaben

Leicht

Ideenskizze: Zeichne drei unterschiedliche Varianten eines einfachen geschmiedeten Wandhakens und kennzeichne jeweils die geplanten Umformbereiche.
Werkzeugkunde: Erstelle fünf Lernkarten zu Schmiedehammer, Zange, Dorn, Setzhammer und Schmiedelehre.
Bildanalyse: Wähle ein Bild aus dem Lernkurs und beschreibe Arbeitsplatz, Werkzeuge, Werkstückhaltung und erkennbare Gefährdungen.
Fachwortschatz: Erstelle ein bebildertes Glossar mit zehn Fachbegriffen aus dem Schmiedeprozess.

Standard

Schablone: Übertrage einen eigenen Entwurf im Maßstab eins zu eins auf ein geeignetes Schablonenmaterial und lege Prüfpunkte fest.
Arbeitsplan: Entwickle für ein einfaches Übungsstück eine vollständige Schmiedefolge mit Werkzeugen, Prüfmitteln und Arbeitsschutzmaßnahmen.
Werkstoffauswahl: Vergleiche zwei im Ausbildungsbetrieb verwendete Werkstoffe hinsichtlich Schmiedbarkeit, Oberfläche und vorgesehenem Einsatz.
Qualitätsprüfung: Erstelle ein Prüfprotokoll für Maße, Form, Lochlage, Oberfläche und Gebrauchstauglichkeit eines Schmiedeteils.

Schwer

Prozessoptimierung: Analysiere eine Schmiedefolge und verändere sie so, dass weniger Wiedererwärmungen und Werkzeugwechsel erforderlich sind.
Fertigungsprojekt: Stelle im Team und unter fachkundiger Aufsicht ein Bauteil nach eigenem Entwurf her und dokumentiere jede geeignete Zwischenprüfung.
Fehleranalyse: Untersuche ein fehlerhaftes Übungsstück, ordne die Abweichungen möglichen Ursachen zu und entwickle vorbeugende Maßnahmen.
Kundenpräsentation: Präsentiere zwei Entwurfsvarianten mit Modell, Werkstoffwahl, Fertigungsplan, Kostenschätzung und begründeter Empfehlung.

Lernkontrolle

Entwurfsbewertung: Vergleiche zwei Entwürfe für denselben Gebrauchsgegenstand und begründe anhand von Funktion, Fertigbarkeit, Materialbedarf und Gestaltung, welche Lösung geeigneter ist.
Fertigungsplanung: Entwickle aus einer bemaßten Skizze eine sinnvolle Reihenfolge der Umformschritte und erkläre, warum bestimmte Schritte vor anderen erfolgen müssen.
Fehlerursache: Ein Werkstück zeigt nach dem Stauchen eine seitliche Falte. Analysiere mögliche Ursachen und beschreibe, wie der Fehler bei einem neuen Werkstück vermieden werden kann.
Arbeitsschutzanalyse: Beurteile einen Arbeitsplatz, an dem heiße Werkstücke ohne Kennzeichnung neben kaltem Material liegen, und entwickle ein sicheres Ablagesystem.
Nachhaltigkeit: Vergleiche zwei Arbeitsabläufe mit unterschiedlicher Zahl von Hitzen und bewerte deren Auswirkungen auf Energiebedarf, Zunderbildung, Maßhaltigkeit und Arbeitszeit.
Prüfstrategie: Lege für ein Bauteil mit Biegung, Lochung und Torsion geeignete Zwischen- und Endprüfungen fest und begründe den jeweiligen Prüfzeitpunkt.

Lernnachweis

Für einen aussagekräftigen Lernnachweis zu diesem Thema sind folgende Bestandteile wichtig:

Eine nachvollziehbare Anforderungsliste und mehrere eigene Entwurfsvarianten.
Eine begründete Auswahl des endgültigen Entwurfs.
Eine bemaßte Zeichnung, Freihanddarstellung oder Schablone.
Eine dokumentierte Werkstoffauswahl und Rohlängenermittlung.
Ein vollständiger Arbeits-, Werkzeug-, Sicherheits- und Prüfplan.
Die fachgerechte Herstellung des Bauteils unter betrieblicher Aufsicht.
Eine Prüfung von Form, Maß, Oberfläche, Funktion und Gestaltungsqualität.
Eine Reflexion über Fehler, Verbesserungsmöglichkeiten, Energieeinsatz und Materialverbrauch.
Eine kurze Präsentation und ein Fachgespräch über Planung, Durchführung und Ergebnis.

Quellen und Vertiefung

Weitere berufliche Informationen bietet das Bundesinstitut für Berufsbildung im Berufsprofil Metallbauer bzw. Metallbauerin, Fachrichtung Metallgestaltung.^[1]