So I combed the Internet for the words "Mathematische Umformung" and "Äquivalenzumformung" in English but couldn't find anything that means exactly that.I am specifically asking for these words in a mathematical context.
For "Äquivalenzumformung" there is to my knowledge no english word. The process (of solving equations by using logically equivalent statements) is usually described as "balance method" or "simple algebraic manipulation", but these even leave out one of the key ideas of "Äquivalenzumformung", the reversibility. Some books call it "rearranging an equation/formula". As far as i know the term "equivalence transformation" is NOT used.
Bei der Warmumformung wird das Werkstück vor der Umformung auf eine Temperatur über der Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs erwärmt. Dadurch kommt es während der Umformung regelmäßig zur Rekristallisation, die einer Verfestigung des Werkstoffes entgegenwirkt. Eine Kaltumformung geschieht unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Diese liegt für reines Eisen bei 450 C und für Blei bei 3 C, weshalb eine Umformung von Blei bei Raumtemperatur bereits Warmumformen ist. Bei der Halbwarmumformung erwärmt man das Werkstück auf eine Temperatur unterhalb der Rekristallisationstemperatur, wodurch man die Vorteile der Warmumformung (leichtere Umformbarkeit und höheres Umformvermögen) mit den Vorteilen des Kaltumformens (Verfestigung, höhere Genauigkeit) verbinden kann. Für Stähle liegen technisch und ökonomisch sinnvolle Temperaturen zwischen 500 C und 900 C.[6]
Bei der Massivumformung werden dreidimensionale Rohteile genutzt, oder etwas genauer: Rohteile die in allen drei Dimensionen ähnliche Abmessungen haben. Die Massivumformung wird teils als Warm- und teils als Kaltumformung durchgeführt. Wichtige Fertigungsverfahren sind das Walzen, das Freiform- und Gesenkschmieden, Fließpressen, Strangpressen und Biegen von Stangen und Rohren.[9]
Werden die Abschnitte für einen Umformvorgang nicht vorher erwärmt, sondern bei Raumtemperatur in die Werkzeuge eingelegt, so spricht man von Kaltumformung. Da keine Schwindung oder Verzunderung auftritt, sind Form- und Maßhaltigkeit derartig hergestellter Bauteile besser als bei vergleichbaren Schmiedestücken. Die Auswahl an verwendbaren Werkstoffen und erzeugbaren Geometrien ist allerdings geringer als bei der Warmumformung. So eignet sich die Kaltumformung zum Beispiel optimal für Getriebewellen mit minimalen Aufmaßen.
Bei der Halbwarm-Umformung wird Stahl mit einer Temperatur zwischen 700 C bis 950 C verarbeitet. Die Fließspannung ist niedriger als bei der Kaltumformung, die Verzunderung und der Verzug sind geringer als bei der Warmumformung. Entsprechend lassen sich durch Halbwarm-Umformung große Formänderungen bei hoher Präzision erzeugen.
Insbesondere durch die Kombination der verschiedenen Umformverfahren lassen sich die jeweils spezifischen Technologie-Potenziale nutzen. So kann zur Herstellung eines Bauteils das hohe Umformvermögen der Warmumformung mit der hohen Genauigkeit des Kaltumformens optimal kombiniert werden.
Die Warmumformung von Aluminium entspricht vom Grundprinzip dem Gesenkschmieden von Stahl. Sie findet bei Temperaturen von ca. 500 C statt. Gesägte Abschnitte von Aluminium-Strangpress- aber auch -Stranggussprofilen werden dabei zumeist in getakteten Durchlauföfen erwärmt. Nach einer eventuellen Vorformung zur Materialverteilung erfolgt eine Umformung der Teile in Vor- und Fertiggravur. Der Materialüberschuss wird anschließend abgegratet. Geschmiedetes Aluminium erreicht höchste Festigkeiten bei sehr guten Zähigkeiten und gilt als Premium-Werkstoff für beste Leichtbaumöglichkeiten.
Es gibt zwei Arten der plastischen Umformung: die Kaltumformung, die bei Umgebungstemperatur durchgeführt wird, und die Warmumformung, die Wärme nutzt. Beim Erwärmen erfährt das Metall eine thermische Ausdehnung und verändert seine Form. Daher wird nach Möglichkeit die Kaltumformung und die Warmumformung nur dann eingesetzt, wenn das Material des zu produzierenden Objekts hart ist.
Zusätzlich zu den oben genannten Pressverfahren gibt es einige Beispiele für andere Arten der plastischen Umformung: das Schmieden zur Herstellung von Muttern und Schrauben, das Strangpressen, Drahtziehen und Strangziehen zum Formen von Drahtmaterialien und Rohren, das Tiefziehen zur Erzeugung von Kugeloberflächen in Blechen, das Biegen zur Herstellung von Blattfedern, das Nieten zur Befestigung von Baugruppen an Ort und Stelle und das Scheren zum Schneiden von Blechen.