Kaltverfestigung, auch Kaltverfestigung genannt, ist ein Verfahren, das es ermöglicht, die Festigkeit eines Metallbauteils durch die sogenannte plastische Verformung zu erhöhen. Einige Metalle und Metallegierungen, wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer, werden mit diesem speziellen Ansatz am effizientesten verstärkt. Der wesentliche Prozess besteht darin, spezifische Versetzungsbewegungen innerhalb der Struktur des Metalls selbst zu erzeugen, die dazu führen, dass alle Eigenschaften des Metalls erhalten bleiben und das Material dennoch mit zusätzlicher Festigkeit ausgestattet wird.
Es gibt mehrere verschiedene Verfahren, die verwendet werden können, um eine Kaltverfestigung zu bewirken. In einigen Fällen beinhaltet der Prozess die Verwendung von Wärme. Dies gilt insbesondere in Situationen, in denen der Wunsch besteht, das Metall umzuformen und gleichzeitig die Festigkeit des Endprodukts zu erhöhen. Zu anderen Zeiten kann das Metall die plastische Verformung eher unter Verwendung von Kälte als von Wärme erfahren. In diesem Szenario wird die Temperatur des Metalls auf ein Niveau reduziert, bei dem eine Kristallisation innerhalb des Metalls auftritt, wodurch es möglich wird, das Metall zu biegen, zu quetschen, zu ziehen oder zu scheren, um die gewünschte Form und den gewünschten Festigkeitsgrad zu erzeugen.
Während des Kaltverfestigungsprozesses ist das Metall oft etwas formbar, was es einfacher macht, das Material in jede gewünschte Form zu bearbeiten. Zum Beispiel wird Kupfer, das dem Prozess unterzogen wird, etwas formbar sein, indem entweder Hitze oder Kälte verwendet wird, um den Effekt zu erzeugen. Während dieser Zeit ist es ein einfacher Vorgang, das Kupfer in jede gewünschte Form zu strecken, zu biegen oder sogar zu hämmern. Nach dem Aushärten ist das Kupfer sehr langlebig und behält seine Form über einen langen Zeitraum.
Einer der Vorteile des Kaltverfestigens besteht darin, dass das Verfahren dazu beitragen kann, das Risiko von Rissen entlang der Oberfläche des verstärkten Metalls oder der Metalllegierung zu verringern. Durch den Einsatz des Verfahrens ist es möglich, Metalle bei der Herstellung von Geräten zu verwenden, die so ausgelegt sind, dass sie einer bestimmten Belastung über einen bestimmten Zeitraum standhalten. Da das Kaltverfestigen kein umkehrbarer Prozess ist, lässt sich die Festigkeit leicht messen, was die Auswahl des richtigen Metalls oder der richtigen Legierung für die Herstellung des Produkts ermöglicht.
Zu den Vorteilen der Kaltverfestigung gehört auch die Möglichkeit, die Kontaminationsrate innerhalb des Metalls selbst zu kontrollieren. Dies trägt wiederum zur Verstärkung des Metalls bei, da das Vorhandensein von Verunreinigungen, die das Metall an verschiedenen Stellen schwächen könnten, auf ein Minimum reduziert wird. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Festigkeit, die dazu beiträgt, die Lebensdauer des Endprodukts zu gewährleisten, vorausgesetzt, das Produkt wird einer Verwendung unterzogen, die den vom Hersteller festgelegten Standards entspricht.
Es gibt auch einige Nachteile im Zusammenhang mit der Kaltverfestigung, die es in einigen Situationen zu einem Verfahren machen, das vermieden werden sollte. Das Metall wird nach der Behandlung etwas weniger duktil sein, was es für die Herstellung bestimmter Arten von Produkten ungeeignet macht. Zudem ist im Prozess, egal ob mit Hitze oder mit Kälte, viel Kraft erforderlich. Die Richtungseigenschaften des Metalls können ebenfalls nachteilig beeinflusst werden, ein weiterer Faktor, der das Metall für bestimmte Zwecke unbrauchbar machen kann. Aus diesem Grund kann Kaltverfestigung aufgrund der Beschaffenheit der Produkte, die aus dem Metall hergestellt werden, wünschenswert sein oder als ein Ereignis, das unbeabsichtigt während eines Herstellungsprozesses auftritt, völlig unerwünscht sein.