Von der rotationssymmetrischen Standardschraube bis zur asymmetrischen Sondergeometrie: Moderne Kaltumformung ermöglicht auch komplexe Bauteile und bietet damit deutlich mehr Möglichkeiten, als man auf den ersten Blick vermutet. Und sie begegnet uns überall im Alltag – oft dort, wo wir sie weder sehen noch bewusst wahrnehmen.
✅ Ausbildung zum Werkzeugmechaniker, Dipl.-Ingenieur Maschinenbau/Produktionstechnik
✅ Jahrzehntelange Praxis in der Kaltumformung, u. a. als Betriebsleiter, seit 2010 bei MN
✅ Technische Kundenprojekte & Produktentwicklung in Großserie als Tagesgeschäft
Wer an Kaltumformung denkt, hat häufig zunächst klassische Schrauben, Nieten, Bolzen oder andere rotationssymmetrische Bauteile vor Augen. Das ist naheliegend – wird den heutigen Möglichkeiten der Technologie aber längst nicht mehr gerecht.
Moderne Mehrstufenpressen, größere Arbeitsräume und komplexe Werkzeugkonzepte ermöglichen die wirtschaftliche Herstellung von asymmetrischen, funktionsoptimierten und geometrisch anspruchsvollen Kaltformteilen.
Dabei geht es um mehr als die Frage, ob sich eine bereits vorhandene Bauteilgeometrie statt durch Drehen oder Fräsen auch kalt umformen lässt. Besonders interessant wird die Technologie dann, wenn ihre Möglichkeiten bereits bei der Bauteilkonstruktion berücksichtigt werden.
Kaltumformung beginnt idealerweise bei der Konstruktion
Die Bauteilgeometrie wird häufig ausgehend von bekannten Fertigungsverfahren entwickelt. Ein Bauteil sieht dann beispielsweise wie ein Drehteil aus, weil es ursprünglich auch als solches konstruiert wurde.
Doch was passiert, wenn man diesen Gedanken umkehrt?
Statt zu fragen:
„Wie können wir dieses Bauteil fertigen?“
lautet die Frage dann:
„Wie würden wir dieses Bauteil konstruieren, wenn wir die Möglichkeiten der Kaltumformung von Anfang an berücksichtigen?“
Genau hier entsteht häufig zusätzliches Potenzial.
Material kann gezielt dorthin gebracht werden, wo es für die Funktion benötigt wird. Unterschiedliche Querschnitte, Flansche, Mehrfachabsätze, Funktionsflächen oder asymmetrische Konturen können – abhängig von Geometrie, Werkstoff und Umformfolge – bereits im Umformprozess erzeugt werden.
So kann aus einem fertigungsgerecht konstruierten Bauteil ein funktions- und umformgerecht entwickeltes Bauteil werden.
Technische Vorteile gezielt nutzen
Ein wesentlicher Vorteil der Kaltumformung liegt im Faserverlauf des Werkstoffs. Anders als bei spanenden Verfahren wird das Ausgangsmaterial nicht durch Materialabtrag durchtrennt, sondern plastisch umgeformt.
Der Werkstofffluss folgt dabei der entstehenden Bauteilgeometrie. Dadurch bleibt der Faserverlauf weitgehend erhalten und kann bei geeigneter Bauteil- und Prozessauslegung vorteilhaft für die mechanischen Eigenschaften des Bauteils genutzt werden. Insbesondere bei hoch oder dynamisch beanspruchten Komponenten kann dies entscheidene Vorteile hinsichtlich Festigkeit und Lebensdauer bieten.
Hinzu kommt die Kaltverfestigung. Durch die plastische Verformung verändert sich das Werkstoffgefüge, wodurch – abhängig von Werkstoff, Geometrie und Umformgrad – höhere Festigkeitswerte erreicht werden können. Auch dieser Effekt kann bei einer entsprechenden Bauteil- und Prozessauslegung lokal und gezielt genutzt werden.
Mehr Funktion aus weniger Material
Eine weitere Stärke der Kaltumformung ist die hohe Materialeffizienz.
Während bei spanenden Verfahren ein Teil des eingesetzten Materials als Späne verloren geht, wird der Werkstoff bei der Kaltumformung weitgehend in das Bauteil überführt. Gerade bei großen Stückzahlen und hochwertigen Werkstoffen kann dies einen erheblichen Unterschied machen.
Gleichzeitig eröffnet die gezielte Materialverteilung Möglichkeiten zur Gewichtsoptimierung. Hoch beanspruchte Bereiche können entsprechend dimensioniert werden, während weniger belastete Bereiche materialeffizient ausgelegt werden.
Das Ziel lautet also nicht einfach „weniger Material“, sondern:
so viel Material wie nötig – und möglichst genau dort, wo es benötigt wird.
Asymmetrische Geometrien direkt im Umformprozess erzeugen
Die Möglichkeiten moderner Kaltumformung gehen dabei deutlich über einfache zylindrische Geometrien hinaus.
Je nach Bauteil und Prozessauslegung können beispielsweise Flansche, Mehrfachabsätze, Funktionsflächen, unterschiedliche Querschnitte, Hinterschneidungen oder asymmetrische Konturen Bestandteil einer mehrstufigen Umformfolge sein.
Dadurch lassen sich Funktionen teilweise bereits während der Umformung in das Bauteil integrieren. Nachgelagerte Dreh-, Fräs- oder andere Bearbeitungsschritte können reduziert oder – abhängig von den Anforderungen – vollständig vermieden werden.
Das verkürzt Prozessketten und kann gleichzeitig Materialeinsatz, Bearbeitungszeit und Herstellkosten reduzieren.
Die Vorteile moderner Kaltumformung auf einen Blick
Kaltumformung kann insbesondere bei hohen Stückzahlen eine Reihe technischer und wirtschaftlicher Vorteile miteinander verbinden:
Hohe Materialausnutzung
Gewichtsoptimierung
Integration von Funktionen
Reduzierte Prozessschritte
Hohe Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit
Hohe Oberflächenqualität
Hohe Wirtschaftlichkeit in der Serie
Große Werkstoffvielfalt
Nicht jedes Drehteil muss ein Drehteil bleiben
Besonders interessant ist deshalb der Blick auf Bauteile, die heute selbstverständlich spanend hergestellt werden.
Eine Geometrie, die auf den ersten Blick eindeutig nach Dreh- oder Frästeil aussieht, muss nicht zwangsläufig auch zukünftig so gefertigt werden. Entscheidend ist vielmehr die Frage, ob sich Funktion, Belastung, Werkstoff und benötigte Geometrie in eine geeignete Umformfolge übersetzen lassen.
Gerade bei größeren Serien kann es sich deshalb lohnen, bestehende Bauteile neu zu betrachten:
Die größten Potenziale entstehen häufig nicht dadurch, einen bestehenden Fertigungsprozess lediglich zu optimieren – sondern dadurch, Bauteil und Fertigungsprozess gemeinsam neu zu denken.
Kaltumformung kann mehr, als man ihr ansieht
Das klassisch rotationssymmetrische Kaltformteil bleibt ein Paradebeispiel für die Leistungsfähigkeit der Kaltumformung. Es zeigt aber nur einen Teil dessen, was moderne Umformtechnik heute leisten kann.
Asymmetrische Geometrien, integrierte Funktionen, gezielte Materialverteilung und komplexe mehrstufige Umformfolgen erweitern den konstruktiven Spielraum erheblich.
Deshalb lohnt sich gerade bei neuen Bauteilen oder der Überarbeitung bestehender Komponenten ein früher Blick auf die fertigungstechnischen Möglichkeiten.
Denn manchmal liegt die wirtschaftlichste Lösung nicht darin, ein bestehendes Bauteil anders zu fertigen – sondern darin, es von Anfang an anders zu denken.
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Ob asymmetrische Kontur, integrierte Funktionsflächen oder komplette Neukonstruktion – wir prüfen gemeinsam mit Ihnen, ob sich Ihre Bauteilgeometrie kalt umformen lässt. Schildern Sie uns kurz Ihr Vorhaben oder senden Sie uns Ihre Zeichnung, und wir sagen Ihnen, ob und wie sich Material, Gewicht oder Bearbeitungsschritte bei Ihnen einsparen lassen.
– Thomas Heimlich, Technische Beratung / Verkauf
