Fertigungsverfahren nach DIN 8580: Einfach erklärt


Fertigungsverfahren werden nach DIN 8580 festgelegt. Finden Sie in diesem Artikel eine praktische Übersicht über Urformen, Umformen, Trennen, Fügen und Beschichten.

Fertigungsverfahren nach DIN 8580

Die Fertigungstechnik vereint alle Verfahren zur Herstellung von Werkstücken durch Fertigungsverfahren der klassischen Produktion in der Industrie. Diese bilden die Grundlage zur Herstellung diverser geometrisch fester Körper, die durch einen oder verschiedene Prozesse erstellt werden können. Das Deutsche Institut für Normung (DIN) hat die verschiedenen Fertigungsverfahren deshalb in sechs Hauptgruppen unterteilt und in der Norm DIN 8580 festgelegt. Dabei unterliegen sie dem stetigen Wandel durch neu entwickelte Verfahren und Technologien.

Die Hauptgruppen werden untergliedert in:

  1. Urformen
  2. Umformen
  3. Trennen
  4. Fügen
  5. Beschichten
  6. Stoffeigenschaften ändern

Die Einteilung der jeweiligen Fertigungsverfahren gibt Aufschluss darüber, ob der Verbund des Werkstücks erst entsteht, beibehalten, verringert oder vermehrt wird.

Urformen – Zusammenhalt schaffen

Beim Urformen wird ein festes Werkstück aus formlosem Stoff erschaffen. Hierbei kommen zum Beispiel das Gießen oder das Sintern als Verfahrensweise zum Einsatz.

Ersteres ist am bedeutendsten und wird am häufigsten in der Metallindustrie in die Praxis umgesetzt. Dabei werden Metalle oder Legierungen geschmolzen, bis sie einen flüssigen Aggregatzustand erreicht haben – dieser wird auch Schmelze genannt. Im Anschluss daran wird der flüssige Stoff zum Beispiel in Hohlformen gegossen, bis er aushärtet.

Beim Sintern werden meist feinkörnige keramische oder metallische Pulverwerkstoffe durch Druck und die Zuführung von Wärme in die gewünschte Form des Werkstückes gebracht. Dabei läuft der Vorgang im Wesentlichen so ab, dass die Pulvermischung im ersten Schritt gepresst wird, wobei der sogenannte Grünling entsteht. Im Anschluss daran wird der Rohling durch die Zuführung von Wärme sowie Druck verdichtet und ausgehärtet. Nach abschließender Kalibrierung ist das Werkstück fertig.

Durch neuere Technologien und Entwicklungen werden außerdem das Rapid Prototyping und die Rapid Production in diese Hauptgruppe der Fertigungsverfahren aufgenommen. Bei diesen Techniken geht es zum Beispiel darum, dass mit Hilfe von CAD/CAM via 3D-Drucker auf einfache Art und Weise kostengünstige Prototypen oder Kleinserien produziert werden können.

Umformen – Zusammenhalt beibehalten

Das Umformen wird gezielt zur plastischen Verformung an einem Ausgangs-Werkstück aus Metall oder thermoplastischen Kunststoff angewandt. Durch verschiedene Techniken, wie das Druck-, Zug-, Zugdruck-, Biege-, oder Schubumformen lassen sich typische Verfahren dieser Hauptgruppe zuordnen.

Der wichtigste Vertreter ist hierbei das Walzen. Bei diesem Verfahren wird der Querschnitt des Werkstücks verringert, indem es durch zwei Walzen hindurchgeführt wird.

Ähnlich funktioniert auch das Zugdruckumformen. Häufig in der Industrie verwendet, ist hier zu nennen, das sogenannte Durchziehen. Dabei wird ein Metallstück durch ein hohles Werkstück durchgeführt und in seinem Querschnitt verengt. Ein gutes Beispiel hierfür ist das Erzeugen von Drähten.

Trennen – Zusammenhalt vermindern

Bei trennenden Verfahren wird am Materialverbund an gewünschter Stelle etwas abgetrennt. Zu den Untergruppen gehören das Zerteilen, das Abtragen, das Zerlegen, das Reinigen sowie das Spanen von geometrisch bestimmten und unbestimmten Werkstücken.

Neben Verschnittmaterial entsteht bei diversen Trennverfahren in der Regel auch Späne. Deshalb zählen zu den wichtigsten Fertigungsverfahren dieser Gruppe auch die spanenden Verfahren. Diese sind nahezu bei der Verarbeitung eines jeden Materials von hoher Bedeutung. Dazu zählen unter anderem das Stanzen, Drehen, Bohren, Fräsen, Schleifen, Feilen, Schneiden etc.

Fügen – Zusammenhalt vermehren

Das Fügen schafft eine beständige Verbindung zwischen zwei oder mehr festen Körpern, bei dem gelegentlich sogar “formloser Stoff” zum Einsatz kommt. Die wichtigsten Untergruppen sind dabei unter anderem das Schweißen, Nieten, Kleben und Schrauben. Zudem kann auch das Montageverfahren, welches eng mit dem Fügen verbunden ist, genannt werden.

Beim Schweißen werden zwei Werkstücke an jeweils einem Punkt stark erhitzt, sodass sie aufschmelzen und sich bei der Abkühlung miteinander zu einem festen Körper verbinden.

Im Gegensatz dazu wird bei einer Klebeverbindung formloser Stoff in Form von Klebstoff auf die zu verbindenden Stellen zweier Werkstücke aufgetragen. Härtet dieser durch die Verdunstung beigemengter Inhaltsstoffe oder durch die Reaktion äußerer Einflüsse aus, entsteht eine Fügung.

Beschichten – Zusammenhalt vermehren durch formlosen Stoff

Beschichtungsverfahren werden in der Fertigungstechnik dann eingesetzt, wenn es notwendig ist, formlosen Stoff auf die Oberfläche eines Werkstückes aufzutragen. Hierbei entstehen diverse Verfahren, welche sich je nach Beschichtungsmaterial unterscheiden. Grob lassen sich Beschichtungsverfahren in vier Gruppen gliedern: gasförmig, flüssig, gelöst oder fest.

Ziel der Beschichtung ist die Anpassung physikalischer, elektrischer oder chemischer Eigenschaften eines Werkstoffs. Zu den verbreitetsten Techniken zählen Lackieren, Galvanisieren und Auftragschweißen. 

Stoffeigenschaft ändern

Dieser Vorgang findet häufig bei metallischen Werkstoffen statt. Das Ziel der Änderung von Stoffeigenschaften ist beispielsweise das Härten oder Glühen. Hierbei wird das Material wärmebehandelt und anschließend abgeschreckt. Dadurch werden Eisencarbid und Kohlenstoffatome ausgeschieden und die mechanische Widerstandsfähigkeit eines Metalls gesteigert wird. Des Weiteren ermöglicht diese Behandlung eine exakte Härteanpassung für das jeweilige Einsatzgebiet.

Diversität hat keine Grenzen

Es gibt unzählige Fertigungsverfahren, die in der Fertigungstechnik zum Einsatz kommen. Durch die voranschreitende Entwicklung in der Prozess- und Maschinentechnik lässt sich diese Vielfalt in Produktivität einzelner Verfahren gezielt aufeinander abstimmen. Gerade Verfahren aus den Hauptgruppen Urformen und Umformen sind kostengünstige Fertigungslösungen, da sich auch komplexere Werkstücke in hoher Anzahl ohne Materialverlust produzieren lassen.