Wie der Name schon sagt, entsteht beim Urformen ein Werkstück erst. Für das Umformen muss es schon vorhanden sein. Umformen kann man nur feste Körper und zwar die, die genügend Plastizität haben. So ist z.B. Gusseisen mit Lamellengraphit (Grauguss - GG) weniger gut zum Biegen geeignet.

Ein Werkstoff kann also die Biegung über sich ergehen lassen, er kann brechen (GG) oder er kann mit dem Nachlassen der Biegekräfte wieder in seine Ursprungsform zurückfedern, was man als Elastizität bezeichnet. Im Prinzip richtet sich die Kraft, mit der umgeformt wird, nach der Elastizitätsgrenze. Die gilt es zu überwinden.

Das liegt an der Anziehungskraft einzelner Atome zueinander. Die werden durch die lineare Verschiebung im Kristallgitter getrennt. Ist die Entfernung noch zu gering oder sind Anziehungskräfte groß genug, kommt es wieder zur Ausgangssituation. Ansonsten geraten die sich entfernenden Atome in den Bereich anderer. Die Verformung bleibt.

Wie beim Walzen von Stahl kann das Biegen im kalten oder warmen Zustand erfolgen. Letzteres nutzt die geringeren Zusammenhangskräfte eines warmen Werkstoffs aus, um wegen eines geringeren Biegewiderstandes die Biegekräfte zu reduzieren. Man spricht von einer Arbeitstemperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur.

Biegekräfte richten sich außer nach dem Werkstoff und dessen Temperatur auch nach dessen Querschnitt und nach den eigenen Angriffspunkten. Der Biegewiderstand hängt direkt auch mit dem Widerstand gegen Zug und Druck zusammen. Meist ist er proportional mindestens zu einem von beiden.

Ob Rohr oder Vollmaterial, immer gibt es beim Biegen eine innere Schicht, die gestaucht und eine äußere, die gedehnt wird. Dazwischen liegt die sogenannte neutrale Faser. An ihr könnte man die ursprüngliche Länge z.B. eines Flachstahl vor dem Biegen ermitteln, wenn der Biegeradius nicht zu klein ist.

Schauen Sie sich das lange Rohr im Vordergrund an. Hier ist die neutrale Faser eher von oben zu erkennen. Die durchgehende Schweißnaht kennzeichnet diese deutlich. Da Schweißnähte sich nicht für Dehnungen oder Stauchungen eignen, beansprucht man sie als neutrale Faser möglichst wenig.

Bei der Kfz-Fertigung kommt es außer im Karosseriebereich hauptsächlich zum Biegen von Rohren, denn Vollmaterial hat in Bezug auf seine Festigkeit zu viel Gewicht. Oben sehen Sie eine Form des Rohrbiegens, bei der es auf einen gleich bleibenden Querschnitt nicht so sehr ankommt. Unten dann ein Rohr, das vermutlich durch Hydroumformen mit Wasserdruck teilweise geweitet wurde. 05/14