Beim Druckumformen wird das Werkstück durch '''Druckkräfte''' plastisch umgeformt.
Zum Druckumformen gehören unter anderen das Freiformen ( Schmieden ), das Gesenkformen ( Gesenkschmieden ), das Eindrücken und das Durchdrücken.
== '''Walzen''' ==
Das Walzen innerhalb des Druckumformens beruht auf ist ein Umformverfahren, bei dem Hindurchgleiten von überwiegend metallischen Materialien oder Werkstoffen der Werkstoff zwischen einer zwei oder mehreren beweglichen Walzenkörpern, wobei hierbei ein Druck ausgeübt rotierenden Walzen umgeformt wird. Die Werkstoffe werden somit zusammengepresst und verformt. Es wird in Umformung oberhalb der industriellen Fertigung zwischen Warmwalzen und Kaltwalzen unterschieden. Beim Warmwalzen Rekristallisationstemperatur (wird das zu verformende Gut auf hohe Temperaturen erhitzt, um eine bessere Formbarkeit zu erreichen. Wichtig beim Kaltwalzen ist es, dass hierbei häufig als Faustregel mit einer Temperatur 40% oder 50% der absoluten Schmelztemperatur abgeschätzt) des Walzgutes gearbeitet Werkstoffs wird, die Warmwalzen genannt - unterhalb der sogenannten Rekristallisationstemperatur liegt. Das Kaltwalzen wird überwiegend zur Reduziereung der Dicke von Blechen eingesetzt. Im Laufe des technischen Fortschritts hat sich das Walzen immer mehr vervollkommnet und heute mit in modernen Walzmaschinen gearbeitet, welche bis zu zwanzig Werkzeugen enthalten.
=== '''Walzenarten''' ===
'''Längswalzen'''
Längswalzen ist Druckumformen im „Walzspalt“ zwischen den Umfangsflächen ge-
genläufig rotierender Walzwerkzeuge (Walzen, Walzsegmente), die dem Werkstück
bzw. Walzgut bei gleichzeitiger Änderung der Querschnittsabmessungen und/oder
-form eine Translationsbewegung erteilen.
'''Querwalzen''' Beim Querwalzen rotiert das Längswalzen ist Druckumformen im „Walzspalt“ zwischen den Umfangsflächen gegenläufig rotierender Walzwerkzeuge (Walzen, Walzsegmente), die dem Werkstück bzw. Walzgut zwischen zwei bei gleichzeitiger Änderung der Querschnittsabmessungen und/oder mehr gleichsinnig umlau- fenden Werkzeugwalzen um die eigene Achse. Durch Zustellung mindestens einer Werkzeugwalze wird das Werkstück umgeformtform eine Translationsbewegung erteilen.
'''Querwalzen''' Beim Querwalzen rotiert das Walzgut zwischen zwei oder mehr gleichsinnig umlaufenden Werkzeugwalzen um die eigene Achse. Durch Zustellung mindestens einer Werkzeugwalze wird das Werkstück umgeformt. Herstellbar sind abgestufte, rotationssymmetrische Werkstücke (z.B. Achsen, Wellen) sowie Vorformen mit optimaler Masseverteilung für anschließendes Gesenkschmie- den (z.B. Hebel, Kurbeln, Pleuelstangen, Kugelgehäuse, Turbinenschaufeln)
'''Merkmale des Querwalzens: ''' *hohe Form- und Maßgenauigkeit der Werkstücke
* höhere Stückfolge im Vergleich zu abtragenden Verfahren
* Wirtschaftlichkeit durch hohe Materialausnutzung und sehr hohe Mengenleistung
* hohe Werkzeugstandzeiten, sehr niedriger Anteil der Werkzeugkosten an den Fertigungskosten
* Umweltfreundlich, da ohne Schmierung; geringe Lärmemission, Erschütterungen und Schwingungen
'''Schrägwalzen'''
Schrägwalzen ist Druckumformen eines Werkstücks/Walzgutes mit rotationssymmetrischer Grundform durch Walzwerkzeuge (Walzen, Walzsegmente, Walzbacken), die schräg zur Werkstücklängsachse auf dessen Oberfläche abwälzen, dabei im Eingriffsbereich örtlich fortschreitend Änderungen der Querschnittsabmessungen und/oder -form bewirken und gleichzeitig dem Werkstück eine Rotationsbewegung und eine axiale Vorschubbewegung erteilen.
'''Dargestellte Varianten:'''
* Schrägwalzen zum Lochen von Knüppeln mittels tonnenförmiger Walzen (möglich sind auch abweichende Anordnungen mit kegel- oder scheibenförmigen Walzen); wichtigstes Verfahren zur Erzeugung dickwandiger Rohrluppen als Vorform für die Herstellung nahtloser Rohre; ähnliche Anordnungen sind auch zum Aufweiten von Rohren anwendbar.
* Schrägwalzen von Rohren über eine Stange mit Schulterwalzen (im Bild ist zur Vereinfachung nur eine der üblicherweise 3 Walzen dargestellt); mit dieser Anordnung sind in Verbindung mit großen Querschnittsabnahmen relativ enge Außen- und Innendurchmessertoleranzen erzielbar; übliches Verfahren zur Weiterverarbeitung dickwandiger Rohrluppen.
===''' Warmwalzen''' ===
Als Warmwalzen bezeichnet man den Walzprozess eines Walzguts bei einer Temperatur oberhalb seiner Rekristallisationstemperatur. Bei Stahl ist das in der Regel 720° - 1260°, bei anderen Metallen liegen die Temperaturbereiche in anderen Größenordnungen (Aluminium z. B. 250° - 500°). Der Vorteil des Warmwalzens ist, dass das Walzgut bei höheren Temperaturen weicher ist und damit mit geringerer Kraft umgeformt werden kann. Beim Warmwalzen sind Umformungsgrade von 1:250 möglich, beim Kaltwalzen nur bis zu 1:10 für das Warmwalzen für Belch dienen Warmbreitbandstraßen für Rund- und Kantmaterial sowie Profile Drahtstraßen und Stabstraßen
=== '''Kaltwalzen''' ===
Unter Kaltwalzen versteht man die Umformung eines Breitflach-Produktes unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Die kalt zu walzenden Materialien werden im Industriemaßstab häufig als „Coils“ („Rolle“ bzw. „Spule“) angeliefert, da zuvor meist eine erste Reduktion zu einem Warmbreitband erfolgt. Kaltwalzen findet weite Verbreitung bei der Dickenreduktion von Blechen, sowohl im industriellen, als auch im kunsthandwerklichen Bereich
=== ''Walzprofilieren'' ===
Walzprofilieren oder Kaltwalzen von Profilen ist ein Biegeverfahren, mit dem sich Bänder zu Profilen umformen lassen (z.B. Türrahmenprofile). Das Band durchläuft mehrere hintereinander angeordnete Walzenpaare. Der Spalt zwischen den beiden Walzen ändert sich von Paar zu Paar, bis die angestrebte Profilform erreicht ist. Die Dicke und die Querschnittsgröße des Bandes bleiben dabei konstant. Während des Biegeprozesses ist darauf zu achten, daß Kantendehnungen nicht zu Verwerfungen führen können. Die Profilform ist beliebig, es können einfache und komplizierte Querschnitte auf diese Weise hergestellt werden. Zu jedem Profilquerschnitt ist ein eigener Werkzeugsatz (Rollensatz) erforderlich.
== '''Freiformen''' ==
== '''Gesenkformen''' ==
Durch Gesenkformen werden hoch beanspruchte Werkstücke in großer Anzahl aus gut verformbaren Metallen hergestellt. Dabei wird der meist durch Erwärmung bildsam gemachte Werkstoff in ein Gesenk geschlagen oder gepresst. Es besteht aus Ober- und Unterteil.
Die Ausgangshöhe des Rohlinges wird ohne große Verbreitung und ohne große Gleitwege entlang der Werkzeugwand vermindert. Der Werkstoff fließt hauptsächlich parallel zur Werkzeugbewegung.
'''Breiten'''
Der Werkstoff wird von innen nach außen verdrängt, wobei lange Gleitwege auftreten. Der Stofffluss erfolgt im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeugbewegung.
'''Steigen'''
'''Steigen'''
Die tiefe Form wird bei örtlicher Vergrößerung der Ausgangshöhe ausgefüllt. Dabei entstehen lange Gleitwege, auch noch nach Eintritt eines Teiles des Werkstoffes in den Gratspalt.
''Jedes Formpressen mit Grat beginnt mit stauchen und endet mit Steigen.''
== '''Eindrücken''' ==
Gesenke und Formen lassen sich auf mehrere Arten herstellen. Eine Verfahrensart ist das Eindrücken. Man unterteilt das Verfahren in das Eindrücken mit geradliniger Bewegung zur Herstellung von Innenformen und in das Eindrücken mit umlaufender Bewegung zur Herstellung von Formwalzen.
'''Vorteile des Eindrückverfahrens'''
* Die einfache Herstellung von Gesenken und Formen mit Hilfe eines Stempels, der die Außenform besitzt, ist ein wirtschaftliches Verfahren, da Außenformen einfacher herzustellen sind als Innenformen.
* Die Gesenke sind untereinander gleich, wenn sie mit dem gleichen Stempel eingesenkt werden.
* In der Regel erreicht man eine Verkürzung der Herstellzeit gegenüber spanender Fertigung bei mehreren Formen.
* Die Werkstofffasern werden nicht unterbrochen, wodurch eine Erhöhung der Standzeit erreicht wird.
* Die Innenformen besitzen eine gute Oberflächengüte.
* Das Eindrücken wird auch je nach Verfahrensgang als Kalt- bzw. Warmeinsenken bezeichnet.
=== '''Kalteinsenken''' ===
Nach der ersten Pressung verformen sich die Stempel geringfügig, kommen aber dann zum Stillstand. Es empfiehlt sich deshalb, den Einsenkpfaffen vorher probeweise zwei‑ bis dreimal bis zu einer max. Druckhöhe zu belasten, dann fertig zu bearbeiten und abschließend den Senkstempel bei 180 'C einer 8‑stündigen Wärmebehandlung zu unterziehen.
Als Stempelvverkstoffe eignen sich hochlegierte Stähle mit hohem Chromgehalt. Sie vereinen großen Druckwiderstand mit relativ guter Zähigkeit, sind hochglanzpolierbar und können eine Gebrauchshärte zwischen 61 HRC und 63 HRC erreichen.
'''Vorteile des Eindrückverfahrens'''
Die einfache Herstellung von Gesenken und Formen mit Hilfe eines Stempels, der die Außenform besitzt, ist ein wirtschaftliches Verfahren, da Außenformen einfacher herzustellen sind als Innenformen.
Die Gesenke sind untereinander gleich, wenn sie mit dem gleichen Stempel eingesenkt werden.
In der Regel erreicht man eine Verkürzung der Herstellzeit gegenüber spanender Fertigung bei mehreren Formen.
Die Werkstofffasern werden nicht unterbrochen, wodurch eine Erhöhung der Standzeit erreicht wird.
Die Innenformen besitzen eine gute Oberflächengüte.
Das Eindrücken wird auch je nach Verfahrensgang als Kalt- bzw. Warmeinsenken bezeichnet.
== '''Durchdrücken''' ==
''Durchdrücken ist das Druckumformen eines Werkstückes durch teilweises oder vollständiges Hindurchdrücken durch eine formgebende Werkzeugöffnung ( Matrize ) unter Verminderung des Querschnittes oder des Durchmessers. Zu den Verfahren zählen : das '''Strangpressen''' und das '''Fließpressen'''.''
