Kaltumformung ist eine Art der Metallbearbeitung, bei der Metall ausreichend mechanischer Belastung ausgesetzt wird, um eine plastische Verformung zu verursachen, eine dauerhafte Veränderung der kristallinen Struktur des Metalls. Es hat seinen Namen, weil es bei Temperaturen unterhalb des Rekristallisationspunktes des Metalls durchgeführt wird und die Struktur des Metalls durch mechanische Belastung und nicht durch Hitze verändert. Die Technik erhöht die Festigkeit und Härte eines Metalls und verringert gleichzeitig seine Duktilität. In der modernen metallverarbeitenden Industrie kommen verschiedene Verfahren zum Einsatz, die auf Werkstoffe wie Stahl, Aluminium und Kupfer angewendet werden.
Diese Art der Metallbearbeitung verstärkt das Material durch einen Prozess, der als Kaltverfestigung oder Kaltverfestigung bezeichnet wird. Wenn die mechanische Belastung eines Metalls hoch genug wird, verursacht dies dauerhafte kristallographische Defekte, sogenannte Versetzungen, in der Kristallstruktur der Metallatome. Mit zunehmender Anzahl von Versetzungen wird es schwieriger, neue zu bilden oder vorhandene Defekte durch die Kristallstruktur zu bewegen, wodurch das Metall widerstandsfähiger gegen weitere Verformungen wird. Dies erhöht seine Streckgrenze und ermöglicht es ihm, höheren Belastungen standzuhalten, aber es bedeutet auch, dass das Metall weniger duktil wird und dass es bei zu hoher Belastung eher bricht als sich biegt.
Die Kaltumformung ist insbesondere in der Großserienfertigung oft kostengünstiger als die Bearbeitung von Metall durch Wärmebehandlung, da sie vergleichbare Festigkeitsverbesserungen bei effizienterem Materialeinsatz und geringerem Nachbearbeitungsaufwand ermöglicht. Die hohen anfänglichen Kapitalkosten dieses Verfahrens machen es jedoch weniger kosteneffektiv als die Wärmebehandlung in kleinerem Maßstab. Die geringere Duktilität von kaltverformtem Metall macht es auch in einigen Anwendungen minderwertig. Seine höhere Verformungsbeständigkeit macht es weniger in der Lage, Kräften nachzugeben, denen das Metall nicht standhalten kann. Wenn das Metall zu viel Belastung ausgesetzt ist, kann es also eher brechen als sich biegen. Einige Metallproduktionen verwenden beide Methoden an verschiedenen Stellen im Produktionsprozess, um dem Metall die gewünschten Qualitäten zu verleihen.
Für die Kaltumformung gibt es verschiedene Verfahren. Die gebräuchlichste Art ist das Kaltwalzen, bei dem das zu bearbeitende Metall durch enge Spalten zwischen rotierenden Metallwalzen gequetscht wird. Die Bewegung der Walzen komprimiert das Material und verursacht eine Verformung, wenn es durch den Spalt bewegt wird. Eine andere Methode ist das Kaltschmieden, bei dem Metall geformt wird, indem es mit einer Presse oder einem Hammer in ein Gesenk gedrückt wird.