Von der Bauteilidee zum serienreifen Schmiedeteil

Ein neues Schmiedebauteil entsteht bereits weit vor der Produktion. Viele entscheidende Fragen müssen deutlich früher gestellt werden: Ist die Idee technisch machbar? Welcher Werkstoff eignet sich? Lässt sich das Bauteil fertigungsgerecht auslegen? Wo liegen Optimierungspotenziale bei Gewicht, Materialeinsatz, Kosten oder CO₂-Bilanz? Und wie lässt sich sicherstellen, dass aus einem ersten Entwurf ein belastbares Serienteil wird? Bereits in dieser frühen Phase lohnt sich der Blick aus der Perspektive der Fertigung. Denn wer die Möglichkeiten und Grenzen der Massivumformung kennt, kann Bauteile von Anfang an so konzipieren, dass Funktion, Wirtschaftlichkeit und Herstellbarkeit optimal zusammenpassen. Je früher technische Anforderungen geklärt werden, desto zielgerichteter können Konstruktion und Fertigung aufeinander abgestimmt werden. Dies ist besonders wichtig für Bauteile, die hohen Belastungen standhalten müssen, in komplexe Baugruppen eingebunden sind oder unter wirtschaftlichen und nachhaltigen Gesichtspunkten optimiert werden sollen.

 

Gemeinsam zur passenden Lösung

In der Praxis startet ein Entwicklungsprojekt in der Regel mit einer Skizze, einer Zeichnung, CAD-Daten oder einer konkreten technischen Herausforderung. Gemeinsam mit dem Kunden ermitteln wir die Anforderungen des Bauteils, die auftretenden Belastungen, die geplanten Stückzahlen und die Ziele. Auf dieser Grundlage bewerten wir die technische Machbarkeit, beraten bei der Werkstoffauswahl, simulieren Umformprozesse und prüfen, wie sich das Bauteil fertigungsgerecht optimieren lässt.

Die Massivumformung bietet viele Möglichkeiten, sofern sie früh genug in die Entwicklung einbezogen wird. So können Bauteile so ausgelegt werden, dass Material gezielt dort eingesetzt wird, wo es für Funktion und Belastbarkeit benötigt wird. Zugleich kann der Faserverlauf im Stahl dazu beitragen, belastbare Bauteileigenschaften zu erreichen – vorausgesetzt, Werkstoff, Geometrie, Umformprozess und Wärmebehandlung sind entsprechend aufeinander abgestimmt. Dies ist besonders interessant, wenn bestehende Bauteile neu bewertet werden sollen. Gegossene, gefräste oder geschweißte Komponenten lassen sich unter bestimmten Voraussetzungen durch geschmiedete gewichtsoptimierte Alternativen ersetzen oder weiterentwickeln. Dabei geht es nicht um einen reinen Verfahrenswechsel, sondern um eine technische Gesamtbetrachtung: Welche Funktion muss das Bauteil erfüllen? Welche Belastungen treten im Einsatz auf? Welche Geometrie ist sinnvoll? Welcher Werkstoff passt? Welche Bearbeitungsschritte sind notwendig? Und wie lässt sich die Lösung später wirtschaftlich und prozesssicher herstellen?

Prototypen, Muster-, Versuchs- und Vorserienteile sind ein wichtiger Baustein in Entwicklungsprojekten. Sie schaffen Sicherheit, bevor größere Investitionen getätigt oder Serienentscheidungen getroffen werden. Dabei ist entscheidend, wie nah diese Teile an der späteren Fertigung entstehen. Wir fertigen Prototypen und Kleinserien unter realistischen Bedingungen auf Serienanlagen. Dadurch liefern sie eine hohe Aussagekraft für Tests, Freigaben und den späteren Serienanlauf. Unsere Kunden können Bauteile prüfen, Belastungen bewerten und Erkenntnisse gewinnen, die nah an der späteren industriellen Umsetzung liegen. Das reduziert Risiken, da Qualität, Prozessfähigkeit und Wirtschaftlichkeit vor dem Serienstart besser beurteilt werden können. So gehen Entwicklung, Prototyp und Serie Hand in Hand.

Ein Beispiel aus der Praxis

Ein Kunde aus dem Automotive-Bereich kam mit einer konkreten technischen Aufgabenstellung auf NEUMAYER zu. Das bestehende Bauteil wurde bislang gegossen. Ziel war es, eine Lösung zu finden, die belastbarer ist und gleichzeitig die Anforderungen an Funktion und Einbausituation erfüllt.

Auf Basis der vorhandenen Zeichnungen und CAD-Daten prüften unsere Fachbereiche zunächst die technische Machbarkeit. Im Mittelpunkt standen dabei die Bauteilgeometrie, die Belastung im späteren Einsatz, die Werkstoffauswahl und die Frage, wie sich das Bauteil schmiedegerecht auslegen lässt. In der anschließenden Bewertung zeigte sich, dass das Bauteil mit einem alternativen Werkstoff und als Schmiedebauteil realisiert höheren Belastungen in der Einbausituation standhalten kann.

In der Zusammenarbeit mit dem Kunden entstand daraus eine angepasste Bauteillösung, die bei NEUMAYER als Prototyp unter Serienbedingungen geschmiedet, mechanisch bearbeitet und montiert wurde. Dadurch erhielt der Kunde belastbare Bauteile für Tests, Freigaben und die weitere Industrialisierung.

Dieses Beispiel macht deutlich, wie wichtig der frühe Austausch ist. Denn viele Verbesserungen entstehen nicht erst am fertigen Produkt, sondern bereits in der gemeinsamen technischen Ausarbeitung.

Innovation im Prozess

Als energieintensives Unternehmen wissen wir, dass technische Entwicklungen heute nicht mehr nur in Bezug auf Funktion und Kosten betrachtet werden können. Auch der Energieeinsatz, die Materialeffizienz und die CO₂-Bilanz spielen eine immer größere Rolle. Deshalb ist Nachhaltigkeit für uns ein integraler Bestandteil technischer Lösungen. Ein Beispiel dafür ist die Entwicklung einer bilanziell CO₂-neutralen Antriebskomponente. Über die gesamte Prozesskette hinweg haben wir ein Schmiedebauteil hergestellt, dessen CO₂-Fußabdruck durch die Auswahl des Materials, die Nutzung von Ökostrom, eine angepasste Prozessführung und weitere Maßnahmen deutlich reduziert wurde. Die verbleibenden CO₂-Emissionen wurden durch hochwertige Zertifikate kompensiert, um für dieses Bauteil bilanziell einen CO₂-Fußabdruck von netto null zu erreichen. Solche Projekte zeigen, was möglich ist, wenn Kunden, Entwicklungspartner und Fertigung eng zusammenarbeiten.

Eine wichtige Rolle spielte dabei unser weiterentwickeltes Controlled-Cooling-Verfahren. Beim Schmieden wird die vorhandene Wärme gezielt weitergenutzt, anstatt die Bauteile nach dem Abkühlen erneut energieintensiv zu erwärmen. So lassen sich die gewünschten Materialeigenschaften prozesssicher erreichen und gleichzeitig der Energieverbrauch und die Emissionen deutlich reduzieren.

Auch bei der Materialwahl unterstützen wir Kunden mit unserem Know-how. Wenn es technisch möglich und wirtschaftlich sinnvoll ist, können CO₂-reduzierte Stähle oder alternative Werkstoffe verwendet werden. Gerade in frühen Entwicklungsphasen lässt sich der Einfluss solcher Entscheidungen auf das spätere Produkt besonders gut bewerten.

Entwicklungs- und Innovationspartnerschaft

Entwicklungs- und Innovationspartnerschaft bedeutet für uns nicht, auf jede Frage eine fertige Antwort zu haben. Es bedeutet vielmehr, technische Aufgaben ernst zu nehmen, frühzeitig mitzudenken und gemeinsam tragfähige Lösungen zu entwickeln.

Ob neue Bauteilidee oder Optimierung eines bestehenden Teils: Je früher wir eingebunden werden, desto besser können wir unser Wissen aus den Bereichen Massivumformung, Werkstofftechnik, Prozessentwicklung und Serienfertigung einbringen. So entstehen Bauteile, die technisch überzeugen, wirtschaftlich herstellbar sind und zur jeweiligen Anwendung passen.