Google+ Facebook Twitter XING LinkedIn GoogleCurrents YouTube

Umformtechnik

Umformer machen kurzen Prozess

| Autor: Stéphane Itasse

Metallpulver statt Schmiederohling als Ausgangsmaterial für Getriebezahnräder

Die Getriebezahnräder wurden nun nicht mehr aus einem Schmiederohling, sondern aus gesintertem Pulvermetall hergestellt. Als Vorteile des Sintermetalls nannte Hirsch zuerst die Chancen für den Leichtbau – das Sintermetall weist eine um 10 % geringere Dichte auf. Zudem könnten Nebenformelemente wie Gewichtseinsparungsbohrungen kostenneutral beim Sinterprozess eingebracht werden. Auch die Funktionsintegration falle leichter. Schließlich habe sich die Festigkeit von Sintermetallen in den vergangenen Jahren deutlich verbessert und die Near-Net-Shape-Technik ermögliche eine hohe Materialausnutzung, führe zu kurzen Prozessketten und erhöhe ihre Energieeffizienz.

Probleme mit dem porösen Material, das in Bezug auf die Biegewechselfestigkeit wie Kerben wirke, ließen sich über eine Dichteerhöhung beseitigen. „Wir können das Material dort verdichten, wo hohe Belastungen im Zahnrad auftreten, eine geringere Materialdichte reicht an anderen Stellen“, erläutert Hirsch.

Zahnräder aus gesintertem Metallpulver deutlich schneller herstellbar

Für die neue Prozesskette eines Sintermetall-Zahnrades wird nun das Rohmaterial gepresst, gesintert, das Werkstück mittels Verzahnungswalzen bearbeitet, wärmebehandelt und schließlich hartfeinbearbeitet. „Das Metallpulver als Rohmaterial ist zwar doppelt so teuer, aber dafür haben wir eine wesentlich bessere Werkstoffausnutzung“, sagt der Profiroll-Mitarbeiter. Die Geometrie des Getrieberades sei leicht verändert, die Passverzahnung an die Sinterform angepasst worden.

In Versuchen habe sich dann gezeigt, dass rein gewalzte Zahnräder deutlich verschleißbeständiger als konventionell hergestellte waren. Im Fahrzeug eingebaut, zeigten sie ähnliche Geräusche wie Bauteile aus geschliffenem Stahl.

„Wenn man alle Potenziale von Sintermetall in einer kurzen Prozesskette nutzen will, muss man auch die Funktionsintegration nutzen“, bilanzierte Hirsch. Es gebe die Möglichkeit, Prozessketten um 50 % zu verkürzen. Das senke die Fertigungskosten und eröffne Potenzial für weniger Investkosten sowie bis zu 50% weniger Produktionsfläche. Hinzu kämen beim Bauteil durch Gewichts- und Baugrößenreduktion eine Steigerung der Performance bei Drehmomenten und Geräuschverhalten.

Bei Autoherstellern zählt Qualität in der gesamten Prozesskette

Auch die Automobilhersteller nehmen ihre Prozessketten genau unter die Lupe. „In der Vergangenheit hatten wir einzelne Qualitätsphasen für jeden Prozessschritt, wollen jetzt aber Qualitätsphasen beim Fügen und Falzen mehr virtuell unterstützen und die Qualität in der Zusammenbaugruppe erreichen“, erläutert Jens Poelmeyer, Projektleiter virtuelle Prozesskette Blech bei Audi, zum Werkzeugbau. „Wir können inzwischen die Prozesskette durchgängig simulieren, jetzt wollen wir die Vorhersagegenauigkeit steigern und bis 2018 auf Erprobungswerkzeuge verzichten“, berichtet er weiter. „Das bedeutet, dass wir hochgenau simulieren müssen.“ Dazu gebe es viele Teilprojekte in der Simulation: Kompensation, Falzen, mechanisches und thermisches Fügen, Oberflächendetektion, Reibung, Rückfederung oder Versagenskriterien.

Im Falzprozess könne die Simulation mittlerweile Umrissabweichung, Packmaß und Markanz vorhersagen, Entwicklungspotenzial gebe es hingegen bei der Vorhersage von Rissen beim Falzbiegen, ebenso beim Vorhersagen von Rückfederung und Oberfläche.

Inhalt des Artikels:

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 43719037 / Blechumformung)