Maschinelles Schmieden ohne Hilfswerkzeuge - Schmied
Maschinelles Schmieden ohne Hilfswerkzeuge - Schmied
Einleitung
Der aiMOOC Maschinelles Schmieden ohne Hilfswerkzeuge - Schmied richtet sich an Auszubildende in der Metalltechnik, besonders an Lernende in der Schmiedetechnik, der Fachrichtung Metallgestaltung und verwandten Bereichen der Massivumformung. Du lernst, wie ein erwärmtes Werkstück an einem Maschinenhammer oder einer Schmiedepresse mit einfachen, nicht formgebundenen Arbeitsflächen umgeformt wird.
Ohne Hilfswerkzeuge bedeutet in diesem Lernkurs: Die Form entsteht im Wesentlichen durch die Lage, Bewegung und Drehung des Werkstücks zwischen ebenen oder nur einfach gerundeten Ober- und Untersätteln. Zusätzliche formgebende Werkzeuge wie Setzhammer, Kehlwerkzeuge, Dorne, Voller, Gesenke oder besondere Vorrichtungen werden nicht eingesetzt. Eine passende Schmiedezange zum sicheren Halten sowie Mess- und Prüfmittel bleiben trotzdem notwendig. Betriebe können den Begriff Hilfswerkzeug unterschiedlich abgrenzen; verbindlich sind deshalb immer Zeichnung, Arbeitsplan, Betriebsanweisung und Unterweisung.
Freiformschmieden am Maschinenhammer: Die Werkstückform entsteht durch kontrollierte Schläge und gezielte Werkstückführung.
Lernziele
Nach der Bearbeitung dieses aiMOOCs kannst Du:
- Freiformschmieden vom Gesenkschmieden unterscheiden.
- die Bauteile und Wirkprinzipien eines Maschinenhammers fachgerecht benennen.
- die Grundoperationen Recken, Breiten, Stauchen, Absetzen, Spitzen und Schlichten erklären.
- einen einfachen Arbeitsablauf für das maschinelle Schmieden ohne formgebende Hilfswerkzeuge planen.
- typische Gefährdungen erkennen und passende Schutzmaßnahmen begründen.
- Maß-, Form- und Oberflächenfehler an Schmiedestücken beurteilen.
- die Wirkung von Schlagenergie, Presskraft, Temperatur, Zustellung und Werkstückführung auf den Werkstofffluss erläutern.
Fachliche Einordnung
Schmieden gehört zur Hauptgruppe Umformen und dort zum Druckumformen. Beim Freiformschmieden enthält das Werkzeug die endgültige Werkstückform nicht vollständig. Das Material kann seitlich ausweichen, während der Schmied oder die Schmiedin das Werkstück zwischen den Hüben verschiebt, dreht oder wendet. So entsteht die Form schrittweise.
Beim Gesenkschmieden ist die Werkstückform dagegen ganz oder teilweise als Negativ im Werkzeug enthalten. Das Verfahren eignet sich besonders für größere Stückzahlen gleichartiger Teile. Das maschinelle Schmieden ohne Hilfswerkzeuge ist demgegenüber eine grundlegende Form des Freiformschmiedens und eignet sich für Einzelstücke, Reparaturteile, Vorformen und kleine Serien.
| Merkmal | Freiformschmieden ohne zusätzliche Hilfswerkzeuge | Gesenkschmieden |
|---|---|---|
| Formbildung | durch Werkstückführung, Drehung, Vorschub und dosierte Hübe | durch eine im Gesenk enthaltene Form |
| Werkzeuge | meist ebene oder einfach gerundete Schmiedesättel | formgebundene Ober- und Untergesenke |
| Einsatz | Einzelteile, Vorformen, Reparaturen, kleine Serien | wiederkehrende Teile und größere Serien |
| Flexibilität | hoch, aber stark von Können und Prozessführung abhängig | geringer, dafür hohe Wiederholgenauigkeit |
Ein Gesenkschmiedehammer dient hier als Gegenbeispiel: Seine formgebundenen Werkzeuge gehören nicht zum Kern dieses Lernkurses.
Was zählt als Hilfswerkzeug?
Im Schmiedebetrieb werden die Begriffe nicht überall gleich verwendet. Für diesen Lernkurs gilt folgende fachliche Abgrenzung:
- Ober- und Untersattel sind die eigentlichen Arbeitswerkzeuge der Maschine.
- Schmiedezangen sind Handhabungswerkzeuge. Sie müssen zur Querschnittsform passen und das Werkstück sicher halten.
- Messschieber, Stahllineal, Winkel, Schablone und Lehre sind Prüfmittel.
- Setzhammer, Kehlwerkzeug, Rundgesenk, Dorne, Formplatten oder besondere Vorrichtungen sind zusätzliche formgebende Hilfswerkzeuge und werden in diesem Lernkurs nicht verwendet.
Die Abbildung zeigt eine Formgebung mit profilierten Werkzeugen. Genau solche zusätzlichen Formwerkzeuge dienen hier nur zur Abgrenzung und gehören nicht zum Arbeitsprinzip „ohne Hilfswerkzeuge“.
Maschinen und Arbeitsbereich
Maschinenhammer
Ein Maschinenhammer überträgt Umformenergie mit hoher Geschwindigkeit auf das Werkstück. Die bewegte Masse wird als Hammerbär oder kurz Bär bezeichnet. Am Bär sitzt der Obersattel. Der Untersattel stützt das Werkstück von unten. Bei vielen Maschinen kann die Bedienperson einzelne Schläge, eine Schlagfolge und die Schlagstärke über die Steuerung beziehungsweise einen Fußhebel beeinflussen.
Wichtige Bauarten sind Lufthammer, Federhammer, Fallhammer, Oberdruckhammer und Gegenschlaghammer. In handwerklichen Schmieden ist der Lufthammer verbreitet. Er erlaubt schnelle Schlagfolgen und eine feinfühlige Dosierung, verlangt aber eine sichere Werkstückführung und eine eindeutige Bedienung.
Maschinelles Freiformschmieden an einem Federhammer beziehungsweise Powerhammer.
Schmiedepresse
Eine Schmiedepresse formt langsamer als ein Hammer. Die Kraft wirkt länger auf das Werkstück ein und kann den Werkstofffluss tiefer im Querschnitt beeinflussen. Pressen werden besonders bei großen Querschnitten und schweren Werkstücken eingesetzt. Für kleinere handwerkliche Arbeiten sind hydraulische Schmiedepressen ebenfalls gebräuchlich.
Hydraulische Schmiedepresse mit großem Arbeitsraum.
| Vergleich | Maschinenhammer | Schmiedepresse |
|---|---|---|
| Kenngröße | Arbeitsvermögen beziehungsweise Schlagenergie | Presskraft |
| Belastung | stoßartig und schnell | langsamer und länger wirkend |
| Arbeitsweise | viele dosierte Schläge | kontrollierter Presshub |
| typische Stärke | hohe Flexibilität und schnelle Formänderung | tiefer wirkende Durchformung bei großen Querschnitten |
Bauteile und Fachbegriffe am Hammer
| Fachbegriff | Funktion |
|---|---|
| Bär | bewegte Masse, die den Obersattel trägt und Schlagenergie überträgt |
| Obersattel | obere Arbeitsfläche, die mit dem Bär bewegt wird |
| Untersattel | untere Arbeitsfläche und Gegenlager für das Werkstück |
| Schabotte | massive Aufnahme unter dem Untersattel; sie nimmt Schlagkräfte auf |
| Gestell und Führungen | führen den Bär und halten die Arbeitsflächen zueinander ausgerichtet |
| Steuerung und Fußhebel | lösen je nach Maschine Hub, Schlag oder Schlagfolge aus |
| Fundament | nimmt dynamische Kräfte auf und begrenzt unzulässige Schwingungen |
Werkstoff, Temperatur und Werkstofffluss
Beim Warm- und Halbwarmumformen muss die Temperatur zum Werkstoff und zum Arbeitsgang passen. Die geeignete Schmiedetemperatur hängt von Stahlsorte, Querschnitt, gewünschtem Umformgrad und betrieblicher Vorgabe ab. Eine pauschale Temperatur für alle Stähle wäre fachlich falsch. Deshalb arbeitest Du nach Werkstoffdatenblatt, Arbeitsanweisung und gegebenenfalls mit einem geeigneten Temperaturmessgerät.
Ist das Werkstück zu kalt, steigen Umformwiderstand und Rissgefahr. Bei zu hoher oder zu langer Erwärmung können starke Zunderbildung, Kornwachstum, Entkohlung oder Überhitzung auftreten. Eine gleichmäßige Durchwärmung ist besonders bei größeren Querschnitten wichtig.
Beim plastischen Umformen bleibt das Werkstückvolumen näherungsweise erhalten. Wird ein Abschnitt länger, muss sein Querschnitt deshalb kleiner werden. Wird ein Abschnitt gestaucht, nimmt seine Länge ab und sein Querschnitt zu. In der Praxis entstehen kleine Masseverluste durch Zunder und Abbrand.
Industrieller Drucklufthammer: Große Schlagenergie erfordert besonders klare Arbeitsabläufe und sichere Handhabung.
Grundoperationen ohne formgebende Hilfswerkzeuge
Recken und Strecken
Beim Recken oder Strecken wird das Werkstück verlängert und der Querschnitt verkleinert. Zwischen ebenen Sätteln geschieht das durch eine Folge kontrollierter Schläge beziehungsweise Presshübe. Nach jedem Hub wird das Werkstück um einen passenden Vorschub weitergeführt. Regelmäßiges Drehen, häufig um 90 Grad bei quadratischen Querschnitten, unterstützt eine gleichmäßige Form.
Eine zu große Zustellung kann Falten, tiefe Sattelabdrücke oder einen ungleichmäßigen Querschnitt verursachen. Zu kleine Zustellungen erhöhen dagegen Zeit- und Wärmeverlust. Ziel ist ein gleichmäßiger Werkstofffluss über die vorgesehene Länge.
Breiten
Beim Breiten nimmt die Breite zu, während die Dicke abnimmt. Das Werkstück wird so ausgerichtet, dass der Werkstoff bevorzugt quer zur Längsachse fließt. Du kontrollierst dabei besonders die Ebenheit, die Symmetrie und die Übergänge zu nicht umgeformten Bereichen.
Breiten ist nicht einfach nur „flach schlagen“. Die Lage des Werkstücks, die Sattelüberdeckung, die Schlagstärke und das Nachführen bestimmen, ob eine gleichmäßige Fläche oder ein verzogener, keilförmiger Abschnitt entsteht.
Stauchen
Beim Stauchen wird ein Werkstückabschnitt kürzer und dicker. Das Werkstück muss stabil und fluchtend zwischen den Arbeitsflächen stehen. Lange, schlanke oder ungleichmäßig erwärmte Abschnitte können ausknicken. Deshalb werden nur dafür geeignete Werkstückgeometrien nach betrieblicher Arbeitsanweisung gestaucht.
Bei örtlichem Stauchen wird nur der vorgesehene Abschnitt auf Umformtemperatur gebracht. Die Übergänge müssen kontrolliert entstehen, damit keine Falten oder Kerben gebildet werden.
Absetzen
Beim Absetzen wird ein begrenzter Werkstückabschnitt im Querschnitt verändert, sodass ein Absatz beziehungsweise eine Schulter entsteht. Ohne Setzhammer oder besondere Absetzwerkzeuge nutzt Du die Kante des Schmiedesattels. Die geplante Absatzlinie wird genau an der Sattelkante positioniert. Anschließend wird der reduzierte Bereich in mehreren Hüben ausgeschmiedet.
Ein einseitiges Absetzen erzeugt die Schulter auf einer Werkstückseite. Beim doppelseitigen Absetzen wird auf gegenüberliegenden Seiten gearbeitet. Radien und Übergänge müssen der Zeichnung entsprechen; scharfe, unbeabsichtigte Kerben erhöhen die Rissgefahr.
Spitzen, Richten und Schlichten
Beim Spitzen wird der Querschnitt zum Ende hin schrittweise verkleinert. Das Werkstück wird regelmäßig gedreht, damit eine symmetrische Vierkant-, Achtkant- oder Rundspitze entsteht. Von der Übergangszone zur Spitze zu arbeiten hilft, Materialanhäufungen und Knicke zu vermeiden.
Richten korrigiert Krümmungen und Verdrehungen. Schlichten verbessert Maß, Ebenheit und Oberfläche durch leichte, gleichmäßig geführte Hübe. Beide Arbeitsgänge erfolgen am Ende der Umformung, solange der Werkstoff noch ausreichend formbar ist.
Arbeitsablauf in der Ausbildung
Ein sicherer und wirtschaftlicher Ablauf beginnt vor dem ersten Hub. Die folgende Reihenfolge ist ein Planungsmodell; an der Maschine gelten immer die betriebliche Unterweisung und die Betriebsanweisung.
- Auftrag klären: Zeichnung, Werkstoff, Ausgangsquerschnitt, Endmaße, Toleranzen und Prüfmerkmale bestimmen.
- Umformfolge planen: Recken, Breiten, Stauchen, Absetzen, Spitzen und Schlichten in eine sinnvolle Reihenfolge bringen.
- Arbeitsplatz prüfen: Maschine, Sättel, Zangen, Schutzvorrichtungen, Beleuchtung, Boden und Fluchtwege kontrollieren.
- Werkzeug auswählen: Eine Zange wählen, deren Maul den Querschnitt sicher umfasst und nicht abrutschen kann.
- Werkstück erwärmen: Gleichmäßig und werkstoffgerecht erwärmen; Temperatur nach Vorgabe prüfen.
- Zunder entfernen: Lose Zunderschichten nur mit vorgesehenen Mitteln und aus sicherer Position beseitigen.
- Werkstück ansetzen: Erst mit leichten Hüben die Lage prüfen und dann die Umformleistung steigern.
- Vorschieben und drehen: Vorschub, Drehwinkel und Schlagstärke auf den gewünschten Werkstofffluss abstimmen.
- Zwischenprüfen: Maße, Symmetrie, Geradheit, Übergänge und Oberfläche außerhalb des Gefahrenbereichs kontrollieren.
- Fertigstellen: Richten, schlichten, Endmaße prüfen und die vorgeschriebene Abkühlung beziehungsweise Wärmebehandlung einleiten.
- Dokumentieren: Abweichungen, Nacharbeit und Prüfergebnisse im betrieblichen Auftrag festhalten.
Historische Maschinenhämmer zeigen das gleiche Grundprinzip: Das Werkstück wird unter einer bewegten Arbeitsfläche geführt. Moderne Schutz- und Steuerungstechnik verändert jedoch die Anforderungen an den sicheren Betrieb.
Arbeitssicherheit
Maschinelles Schmieden darf nur nach Unterweisung, mit Freigabe des Betriebs und unter Beachtung der Herstellerangaben durchgeführt werden. In der Ausbildung arbeitest Du unter Aufsicht einer fachkundigen Person. Eine Textanleitung ersetzt weder Gefährdungsbeurteilung noch praktische Einweisung.
| Gefährdung | Schutzmaßnahme |
|---|---|
| Quetschen und Erfassen im Werkzeugeinbauraum | Hände aus dem Gefahrenbereich halten, Werkstück mit passender Zange führen, Schutzeinrichtungen nicht umgehen |
| unbeabsichtigter Hub | sichere Fußstellung einhalten, Fußhebel nur bewusst betätigen, bei Störung Energiezufuhr nach Betriebsanweisung sichern |
| Zunder, Funken und heiße Teilchen | Augen- beziehungsweise Gesichtsschutz, geeignete Arbeitskleidung und Schmiedeschürze tragen |
| Lärm | vorgeschriebenen Gehörschutz benutzen und Lärmbereiche beachten |
| herabfallende oder glühende Werkstücke | Sicherheitsschuhe tragen, Werkstück sicher greifen, Ablageplätze freihalten |
| ungeeignete oder beschädigte Zange | Zangenmaul, Gelenk und Griff vor Arbeitsbeginn prüfen; Zange passend zum Querschnitt auswählen |
| heiße, feuchte oder verunreinigte Arbeitsmittel | Arbeitsbereich und Werkzeuge nach Betriebsanweisung trocken und sauber halten |
| Störung oder verklemmtes Werkstück | Maschine stoppen und sichern; niemals spontan in den Werkzeugeinbauraum greifen |
Vor jedem Arbeitsbeginn prüfst Du außerdem, ob Sättel fest sitzen, Führungen und Schutzvorrichtungen unbeschädigt sind, die Steuerung eindeutig reagiert und der Bereich um die Maschine frei ist. Schmuck, lose Kleidung und offene Haare dürfen nicht in den Arbeitsbereich gelangen. Persönliche Schutzausrüstung richtet sich nach der betrieblichen Gefährdungsbeurteilung.
Qualitätssicherung und typische Fehler
Gute Schmiedeteile entstehen nicht allein durch große Kraft, sondern durch kontrollierten Werkstofffluss. Prüfe deshalb nach jedem wesentlichen Umformschritt.
| Fehlerbild | mögliche Ursache | Vorbeugung |
|---|---|---|
| ungleichmäßiger Querschnitt | unregelmäßiger Vorschub oder fehlendes Drehen | gleichmäßige Hubfolge, feste Drehfolge und Zwischenmessung |
| schiefer Absatz | Absatzlinie nicht an der Sattelkante ausgerichtet | Markierung kontrollieren und Werkstück rechtwinklig führen |
| Falten oder Überlappungen | zu starke örtliche Umformung oder ungünstiger Werkstofffluss | kleinere Umformschritte, Übergänge früher ausarbeiten |
| Risse | falsche Temperatur, scharfe Kerbe oder zu hoher Umformgrad | Temperaturbereich einhalten, Radien ausformen, Umformung auf mehrere Wärmezyklen verteilen |
| Zundereindrücke | Zunder zwischen Werkstück und Sattel | lose Zunderschichten sicher entfernen und Arbeitsflächen sauber halten |
| Verzug | unsymmetrische Erwärmung oder einseitige Umformung | gleichmäßig erwärmen, systematisch drehen und rechtzeitig richten |
| Untermaß | zu weit ausgeschmiedet oder zu spät gemessen | Bearbeitungszugabe planen und frühzeitig zwischenprüfen |
Zur Prüfung gehören je nach Auftrag Länge, Breite, Dicke, Durchmesser, Rechtwinkligkeit, Geradheit, Übergangsradien und Oberflächenzustand. Gemessen wird nur außerhalb des Gefahrenbereichs und nach dem betrieblich vorgeschriebenen sicheren Maschinenzustand.
Beispiel: Abgesetzter Vierkant als Ausbildungsauftrag
Ein typischer Ausbildungsauftrag ist ein Vierkantstab mit einem verjüngten Schaft und einer rechtwinkligen Schulter. Die Form wird ausschließlich mit ebenen Sätteln hergestellt.
- Zuerst werden Ausgangsmaß, Endmaß, Absatzlage und erforderliche Bearbeitungszugabe aus der Zeichnung übernommen.
- Der zu verjüngende Abschnitt wird markiert und gleichmäßig erwärmt.
- Die Absatzlinie wird an der Sattelkante positioniert und mit leichten Hüben festgelegt.
- Der Schaft wird durch Recken auf die vorgesehene Länge gebracht und dabei regelmäßig um 90 Grad gedreht.
- Die Schulter wird ausgerichtet, der Schaft geschlichtet und das gesamte Werkstück gerichtet.
- Abschließend werden Länge, Querschnitt, Schulterlage, Winkel, Radien und Oberfläche geprüft.
Der Auftrag zeigt, warum Werkstückführung und Messstrategie die Funktion eines zusätzlichen Formwerkzeugs teilweise ersetzen können. Gleichzeitig wird deutlich, dass diese Arbeitsweise Erfahrung braucht: Ein Fehler an der Absatzlinie lässt sich später nur begrenzt korrigieren.
Fachwortschatz
| Begriff | Bedeutung |
|---|---|
| Freiformschmieden | Umformen zwischen Werkzeugen, welche die Endform nicht vollständig enthalten |
| Recken | Verlängern bei gleichzeitiger Verringerung des Querschnitts |
| Breiten | Vergrößern der Breite bei Verringerung der Dicke |
| Stauchen | Verkürzen bei gleichzeitiger Vergrößerung des Querschnitts |
| Absetzen | örtliches Verändern des Querschnitts zur Bildung einer Schulter |
| Schlichten | leichte Endumformung zur Verbesserung von Maß und Oberfläche |
| Hammerbär | bewegte Masse des Maschinenhammers |
| Schabotte | massive Aufnahme des Untersattels |
| Zunder | Oxidschicht, die beim Erwärmen des Metalls entsteht |
| Umformgrad | Maß für die geometrische Veränderung während der Umformung |
Interaktive Aufgaben
Quiz: Teste Dein Wissen
Welchem Fertigungsverfahren wird das Schmieden zugeordnet? (Druckumformen) (!Zerspanen) (!Urformen) (!Beschichten)
Wie entsteht die Form beim Freiformschmieden ohne zusätzliche Hilfswerkzeuge? (Durch Werkstückführung zwischen einfachen Sätteln) (!Durch eine vollständig geschlossene Gussform) (!Durch spanendes Fräsen) (!Durch eine chemische Beschichtung)
Wie heißt die bewegte Masse eines Maschinenhammers? (Hammerbär) (!Schabotte) (!Ambossfuß) (!Zangenschenkel)
Was geschieht beim Recken? (Die Länge nimmt zu und der Querschnitt ab) (!Die Länge nimmt ab und der Querschnitt zu) (!Das Werkstück wird nur gekühlt) (!Die Oberfläche wird beschichtet)
Was geschieht beim Stauchen? (Die Länge nimmt ab und der Querschnitt zu) (!Die Länge nimmt zu und der Querschnitt ab) (!Das Werkstück wird durchbohrt) (!Das Werkstück wird getrennt)
Wie kann ein Absatz ohne Setzhammer angelegt werden? (Mit kontrollierter Lage an der Sattelkante) (!Mit einem Bohrer) (!Mit einer vollständig geschlossenen Gussform) (!Mit einer Lackschicht)
Welche Aussage beschreibt eine Schmiedepresse richtig? (Sie übt die Umformkraft vergleichsweise langsam aus) (!Sie arbeitet ausschließlich durch Spanen) (!Sie benötigt immer ein geschlossenes Gesenk) (!Sie kann keine warmen Werkstücke umformen)
Welche Maßnahme schützt beim Arbeiten am Schmiedehammer? (Das Werkstück mit einer passenden Schmiedezange halten) (!Die Hände nahe an den Sätteln führen) (!Den Fußhebel dauerhaft belasten) (!Schutzeinrichtungen überbrücken)
Warum wird das Werkstück beim Recken regelmäßig gedreht? (Damit der Querschnitt gleichmäßig entsteht) (!Damit der Werkstoff sofort abkühlt) (!Damit keine Messung nötig ist) (!Damit der Zunder im Werkstück bleibt)
Was ist eine typische Ursache für Zundereindrücke? (Zunder zwischen Werkstück und Sattel) (!Ein sauberer Sattel) (!Eine regelmäßige Drehfolge) (!Eine rechtzeitige Zwischenmessung)
Memory
| Recken | Länge nimmt zu und Querschnitt nimmt ab |
| Stauchen | Länge nimmt ab und Querschnitt nimmt zu |
| Breiten | Werkstück wird breiter und dünner |
| Absetzen | örtlicher Querschnittsübergang |
| Hammerbär | bewegte Masse des Maschinenhammers |
| Schabotte | Aufnahme des Untersattels |
Drag and Drop
| Ordne die richtigen Begriffe zu. | Funktion im Schmiedeprozess |
|---|---|
| Obersattel | obere bewegte Arbeitsfläche |
| Untersattel | untere feste Gegenfläche |
| Schmiedezange | sicheres Halten des Werkstücks |
| Fußhebel | bewusste Auslösung der Maschinenbewegung |
| Messschieber | Kontrolle ausgewählter Werkstückmaße |
Kreuzworträtsel
| Lufthammer | Welche Maschine nutzt Druckluft zum maschinellen Schmieden? |
| Hammerbär | Wie heißt die bewegte Masse des Schmiedehammers? |
| Schabotte | Wie heißt die massive Aufnahme unter dem Untersattel? |
| Recken | Wie heißt das Verlängern bei kleiner werdendem Querschnitt? |
| Stauchen | Wie heißt das Verkürzen bei größer werdendem Querschnitt? |
| Zunder | Wie heißt die Oxidschicht auf erwärmtem Stahl? |
LearningApps
Lückentext
Offene Aufgaben
Leicht
- Fachwortkarten Schmieden: Gestalte zwölf Karten mit Fachbegriff, Definition und kleiner Skizze.
- Maschinenhammer beschriften: Zeichne einen Maschinenhammer und beschrifte Bär, Ober- und Untersattel, Schabotte, Führung und Fußhebel.
- Umformrichtungen darstellen: Zeige mit Pfeilen, wie sich Länge und Querschnitt beim Recken, Breiten und Stauchen verändern.
- Sicherheitscheck Schmiede: Erstelle eine bebilderte Checkliste für den Arbeitsbeginn an einem Schmiedehammer.
Standard
- Arbeitsplan Absetzen: Entwickle einen Arbeitsplan für einen abgesetzten Vierkant mit Prüfmerkmalen und sinnvoller Reihenfolge.
- Fehleranalyse Schmiedestück: Fotografiere oder skizziere drei typische Formfehler und erläutere Ursache und Vorbeugung.
- Hammer und Presse vergleichen: Erstelle ein Erklärvideo, das die unterschiedliche Wirkung von Schlagenergie und Presskraft zeigt.
- Interview mit einer Fachkraft: Befrage eine Fachkraft zu Werkstückführung, Temperaturkontrolle und Qualitätsprüfung im Betrieb.
Schwer
- Umformfolge optimieren: Vergleiche zwei mögliche Arbeitsfolgen für dasselbe Schmiedestück und begründe die wirtschaftlichere Lösung.
- Gefährdungsbeurteilung Schmiedehammer: Entwickle für einen fiktiven Ausbildungsarbeitsplatz eine Gefährdungsbeurteilung mit Schutzmaßnahmen.
- Werkstofffluss untersuchen: Nutze Knetmasse als Modell und dokumentiere, wie verschiedene Zustellungen und Drehfolgen den Werkstofffluss verändern.
- Ausbildungsprojekt Freiformschmieden: Plane ein kleines Werkstück, das Recken, Absetzen, Spitzen und Schlichten ohne zusätzliche Formwerkzeuge verbindet, und erstelle Zeichnung, Arbeitsplan, Prüfliste sowie Reflexion.
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Lernkontrolle
- Prozessentscheidung: Ein Werkstück soll einen längeren, dünneren Schaft erhalten. Begründe die Wahl des Umformverfahrens und beschreibe die nötige Werkstückführung.
- Fehlerursache ableiten: Ein abgesetzter Vierkant besitzt eine schiefe Schulter und unterschiedliche Seitenlängen. Leite mindestens zwei wahrscheinliche Ursachen ab und entwickle Korrekturmaßnahmen.
- Maschinenauswahl: Vergleiche Hammer und Presse für ein Werkstück mit großem Querschnitt. Begründe Deine Entscheidung anhand von Belastungsart, Durchformung und Handhabung.
- Sicherheitskonzept: Entwickle für das Zwischenmessen eines warmen Werkstücks einen sicheren Ablauf, der den Werkzeugeinbauraum berücksichtigt.
- Temperatur und Qualität: Erkläre den Zusammenhang zwischen Werkstofftemperatur, Umformwiderstand, Zunderbildung und Rissgefahr.
- Transfer auf neuen Auftrag: Plane die Herstellung eines konischen Vierkants ohne zusätzliche Formwerkzeuge und nenne geeignete Zwischenprüfungen.
Lernnachweis
Für einen Lernnachweis zu diesem Thema sind wichtig:
- fachlich richtige Unterscheidung von Freiform- und Gesenkschmieden
- sichere Benennung der Maschinenbauteile und Arbeitswerkzeuge
- begründete Auswahl und Reihenfolge der Grundoperationen
- nachvollziehbarer Arbeitsplan mit Temperatur-, Maß- und Qualitätskontrollen
- erkennbare Anwendung der Arbeitsschutzregeln
- Beurteilung typischer Fehler und Entwicklung geeigneter Vorbeugemaßnahmen
- Reflexion über Werkstofffluss, Wirtschaftlichkeit und Nacharbeit
- saubere Dokumentation mit Skizze, Fachsprache und Prüfergebnis
OERs zum Thema
- BGHM: Arbeitsschutz kompakt – Schmiedehammer
- BGHM: Pressen und Schmieden
- Wikipedia: Schmieden
- Wikimedia Commons: Medien zum Schmieden
Verknüpfte Lernbereiche