Kaltumformung: Hochpräzise Metallverformung bei Raumtemperatur

Ob hochfeste Verbindungselemente oder rotationssymmetrische Präzisionsteile – Kaltumformung ist das Verfahren der Wahl, wenn es auf Maßhaltigkeit, Materialeffizienz und Langlebigkeit ankommt. Bei Walter Schneider GmbH formen wir Metalle unter hohem Druck – aber ohne Hitze, ohne Materialverlust und ohne Umwege.

Umformen ohne Hitze – das Grundprinzip der Kaltumformung

Bei der Kaltumformung verformt sich metallischer Werkstoff durch hohen mechanischen Druck plastisch – ohne dass das Material vorher erhitzt wird. Die Umformung erfolgt unterhalb der Rekristallisationstemperatur, also in kaltem Zustand. Durch diese kalte Verformung verändert sich die innere Struktur des Werkstoffs: Die Gitterebenen verdichten sich, der Werkstoff verfestigt sich, der Faserverlauf bleibt intakt.

Das Verfahren erzeugt keine thermischen Spannungen – stattdessen entstehen formgenaue, belastbare Bauteile, die sich sofort weiterverarbeiten oder direkt verbauen lassen. Insbesondere bei rotationssymmetrischen oder geometrisch wiederkehrenden Teilen ist Kaltumformung ein präzises und wirtschaftliches Verfahren.

Werkstoffverhalten unter Druck – was beim Umformen passiert

Die Kaltumformung nutzt gezielte Druckeinwirkung bei Raumtemperatur, um metallische Werkstoffe kontrolliert plastisch zu verformen. Die auf den Rohling wirkende Kraft liegt deutlich über seiner Streckgrenze – dem Punkt, an dem er dauerhaft verformbar wird. Dabei entsteht kein Bruch, sondern ein gezielter Fluss des Metalls in das Umformwerkzeug.

Was im Inneren passiert

Im Gegensatz zur Warmumformung, bei der das Gefüge durch Hitze neu kristallisiert wird, bleibt bei der Kaltumformung der ursprüngliche Faserverlauf des Metalls erhalten. Gleichzeitig verdichtet sich das Gefüge durch die mechanische Krafteinwirkung – es kommt zur sogenannten Kaltverfestigung. Diese innere Umstrukturierung führt zu:

erhöhter Fließspannung: Das Material wird fester und schwerer weiter zu verformen
gestiegener Zugfestigkeit: Das Bauteil hält höheren mechanischen Lasten stand
verbesserter Dauerfestigkeit: Ideal bei wechselnden Belastungen oder Vibration
hoher Maßtreue: Durch die kontrollierte Werkzeugführung entsteht kaum Rückfederung.

Diese Effekte sind gewünscht – sie führen zu einer deutlich längeren Lebensdauer, höherer Belastbarkeit und geringerem Verschleiß im späteren Einsatz. Die gezielte Beeinflussung des Werkstoffverhaltens macht Kaltumformung zu einem präzisen und reproduzierbaren Verfahren, insbesondere bei funktionalen Metallteilen.

Wie der Prozess technisch umgesetzt wird

Der eigentliche Ablauf beginnt mit der Zuführung des Rohlings – z. B. als Drahtabschnitt oder Stanzbutze – in ein mehrstufiges Umformwerkzeug. Dort wird das Material mithilfe eines Stempels unter hohem Druck verformt. Der Materialfluss erfolgt entweder:

vorwärts (mit der Stempelrichtung),
rückwärts (entgegengesetzt) oder
quer zur Stempelbewegung – je nach gewünschter Bauteilgeometrie.

Dabei wird das Metall nicht zerspant, sondern unter Druck in die Zielgeometrie gepresst. Die Umformung erfolgt in eng tolerierten Werkzeugen, die auf hohe Wiederholgenauigkeit ausgelegt sind. Jeder Arbeitsschritt ist präzise geführt, sodass auch komplexe Geometrien in Serie gefertigt werden können. Die Kalibrierung, das Lochen oder das Beschneiden kann direkt integriert sein – ohne nachgelagerte Prozesse.

Zwei Verfahren, zwei Philosophien – Kaltumformung vs. Warmumformung

Kaltumformung ist ein bewährtes Verfahren in der Massivumformung – ebenso wie die Warmumformung. Beide Methoden nutzen unterschiedliche physikalische Ansätze, um metallische Werkstoffe in Form zu bringen: entweder durch gezielte Kraft bei Raumtemperatur oder durch Umformung im erhitzten Zustand.

Merkmal	Kaltumformung	Warmumformung
Verarbeitungstemperatur	Raumtemperatur (bis ca. 250 °C)	800 – 1.300 °C
Festigkeit	sehr hoch durch Kaltverfestigung	geringer, durch Rekristallisation
Maßgenauigkeit	sehr hoch (Zehntel- bis Hundertstelbereich)	geringer, wärmebedingte Verformung möglich
Oberfläche	glatt, blank, oxidfrei	rau, oxidiert, oft mit Zunder
Energiebedarf	niedrig, keine Ofentechnik	hoch, aufwändige Wärmeprozesse

Fazit: Kaltumformung ist ideal, wenn es auf Maßhaltigkeit, hohe Festigkeit, Energieeffizienz und reproduzierbare Serienqualität ankommt.

Diese Werkstoffe lassen sich kaltumformen

Nicht jeder Werkstoff ist gleich gut geeignet für Kaltumformung – aber mit der richtigen Erfahrung, dem passenden Werkzeugdesign und der geeigneten Pressensteuerung lassen sich auch anspruchsvolle Materialien wirtschaftlich verarbeiten.

Walter Schneider verarbeitet unter anderem folgende Werkstoffe:

Edelstahl: Hohe Umformkräfte, dafür sehr widerstandsfähig und korrosionsbeständig

Kupfer und bleifreie Kupferlegierungen: Gut verformbar, elektrisch leitfähig, hygienisch

Aluminium: Leicht, mit geringer Umformkraft zu bearbeiten – ideal für Gewichtseinsparungen

Sonderlegierungen: z. B. hochfeste oder temperaturbeständige Werkstoffe für Spezialanwendungen

Vergütungsstähle: Für robuste Bauteile mit hoher Prozessstabilität

Vorteile der Kaltumformung

100 % Materialausnutzung

Beim Kaltumformen wird das gesamte Volumen des Werkstücks in die gewünschte Geometrie überführt. Es entstehen keine Späne, kein Verschnitt. Besonders bei hochpreisigen Werkstoffen wie Edelstahl oder bleifreiem Kupfer ergibt sich dadurch ein wirtschaftlicher Vorteil – vor allem in der Großserie.

Höchste Bauteilfestigkeit durch Kaltverfestigung

Da keine Erwärmung erfolgt, bleibt der ursprüngliche Faserverlauf des Metalls erhalten. Gleichzeitig verdichtet sich das Material unter Druck – die sogenannte Kaltverfestigung. Das Ergebnis: überlegene Dauerfestigkeit, hohe Verschleißbeständigkeit, geringe Gefahr von Mikrorissen oder Sollbruchstellen.

Maßhaltigkeit bis in den Hundertstelbereich

Kaltumformung erlaubt äußerst enge Toleranzen – abhängig von Werkstoff und Geometrie oft im Bereich von 0,03–0,05 mm. Unsere CAQ-gesteuerten Prozesse gewährleisten eine gleichbleibend hohe Wiederholgenauigkeit über Millionen von Bauteilen hinweg.

Wegfall vieler Folgeprozesse

Da die Kaltumformung net-shape-fähig ist, entfällt häufig eine nachgelagerte Bearbeitung. Schleifen, Fräsen oder Entgraten können entweder komplett eingespart oder in den Umformprozess integriert werden. Das verkürzt Durchlaufzeiten und reduziert Fertigungskosten.

Energieeffizienter als thermische Verfahren

Kaltumformung kommt ohne Ofentechnik, Gasheizungen oder Glühprozesse aus. Dadurch sinkt der Energiebedarf signifikant – ein Vorteil, der sich nicht nur wirtschaftlich, sondern auch in Bezug auf CO₂-Bilanzen und Nachhaltigkeitsziele bemerkbar macht.

Anwendungsbereiche – Wo Kaltumformung den Unterschied macht

Kaltumformung kommt überall dort zum Einsatz, wo Bauteile in großen Stückzahlen, mit hoher Maßhaltigkeit und dauerhaft belastbaren Eigenschaften gefertigt werden müssen. Das Verfahren eignet sich besonders für wiederkehrende Geometrien und präzise Funktionsteile aus anspruchsvollen Werkstoffen.

Branchen und typische Anwendungen:

Maschinen– und Anlagenbau
Verbindungselemente mit definiertem Kraftschluss, passgenaue Führungsbuchsen, präzise Lagerkomponenten
Elektrotechnik
Hohlkörper und Kontaktteile mit hoher Leitfähigkeit, strukturierte Gehäuseelemente für Steckverbindungen
Medizintechnik
filigrane Bauteile aus Edelstahl oder bleifreiem Kupfer – steril, robust, exakt gefertigt
Fahrrad– und Sportgerätebau
gewichtsoptimierte Achsen, dämpfende Strukturteile, rotationssymmetrische Komponenten
Verbindungstechnik & Kettenindustrie
Nietbolzen, Rollen und Profile mit enger Toleranz und hoher Wiederholgenauigkeit

Ob filigran oder massiv, rotationssymmetrisch oder kombiniert – die Kaltumformung liefert stabile und präzise Ergebnisse. Die Stückkosten bleiben auch bei hohen Anforderungen wirtschaftlich attraktiv.

Technische Tiefe, kurze Wege – Kaltumformung bei Walter Schneider

Wir denken Kaltumformung nicht als Standardverfahren, sondern als Teil einer integrierten, fertigungsgerechten Lösung. Von der Konstruktion bis zur Serienfertigung begleiten wir unsere Kunden mit technischem Sachverstand, branchenspezifischer Erfahrung und einem klaren Qualitätsanspruch.

Was uns unterscheidet:

Eigener Werkzeugbau

Jede Umformlösung basiert auf passgenauen Werkzeugen. Wir entwickeln, fertigen und testen diese im Haus – abgestimmt auf Material, Geometrie und Zielmenge.

Konstruktionssupport inklusive

Unsere Ingenieure steigen bei Bedarf frühzeitig ein. Dadurch lassen sich Bauteile von Beginn an prozesssicher und wirtschaftlich gestalten.

Kompetenz bei Sonderwerkstoffen

Bleifreies Kupfer, Edelstahl, schwer verformbare Legierungen – wir verfügen über die nötige Erfahrung, um auch diese Materialien stabil umzusetzen.

Verfahrenstechnisch flexibel

Durch die Kombination von Vorwärts-, Rückwärts- und Querfließpressen realisieren wir auch komplexe oder asymmetrische Geometrien in einem Durchlauf.

Qualität messbar gemacht

Integrierte In-Prozess-Kontrollen und digitale CAQ-Systeme sorgen für konstant hohe Bauteilqualität – dokumentiert, nachvollziehbar, verlässlich.

Kontakt

Sie haben ein Teil, eine Zeichnung oder einen konkreten Bedarf?
Wir analysieren, ob und wie sich Ihre Anforderungen kaltumformtechnisch umsetzen lassen – direkt, unverbindlich und mit technischem Feedback. Denn gute Beratung beginnt bei uns nicht mit einem Formular – sondern mit einem Gespräch.