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Fraunhofer IWU

Weitere Anwendungsbereiche für die inkrementelle Blechumformung

| Autor / Redakteur: Dieter Weise und Roland Müller / Peter Königsreuther

Bild 1: Ein Drückdorn stellt auf inkrementellem Weg Wärmetauscherkomponenten her.
Bildergalerie: 4 Bilder
Bild 1: Ein Drückdorn stellt auf inkrementellem Weg Wärmetauscherkomponenten her. (Bild: IWU)

Die inkrementelle Blechumformung ist eine Methode, um ohne großen Aufwand für Formen mittels einfacher konturierter Werkzeuge die gewünschten Bauteile nach CAD-Daten zu fertigen – schnell und flexibel. Um auch moderne Leichtbauwerkstoffe zu bearbeiten, erweitert das IWU in Chemnitz seine Möglichkeiten.

Die inkrementelle Blechumformung bietet dem Anwender eine Reihe von Vorteilen gegenüber anderen Herstellungsverfahren, wie etwa dem Ziehen, um kleine Serien oder individuelle Bauteile schnell zu fertigen. Denn bei dieser Art der Umformung sind die Werkzeugkosten deutlich geringer. Der Hauptgrund liegt darin, dass das Formen ohne komplizierte Stempel funktioniert und dass, je nach Bauteilgeometrie, auch auf eine konturierte Gegenform verzichtet werden kann.

Inkrementelle Blechumformung erlaubt verkürzte Fertigungszeit

Nicht nur monetäre Vorteile gibt es, denn der vereinfachte Werkzeugaufbau verkürzt die Fertigungszeit bis zum ersten seriennahen Formteil deutlich. In der Regel können Fertigteile aus Stahl, Aluminium, Messing oder anderen Werkstoffen innerhalb weniger Tage hergestellt und begutachtet werden. Die Einsparung macht sich besonders bei kleinen und mittleren Losgrößen bemerkbar. Die möglichen Einsatzfelder für die inkrementelle Blechumformung reichen von der individualisierten Ausführung kleiner Werkstücke, wie etwa Trinkbehältnissen, über Strukturteile für den Automobilsektor bis hin zur Ausformung großflächiger Verkleidungskomponenten.

Um das Verfahren auf moderne Leichtbaustoffe wie Magnesium und Aluminium anzuwenden, vergrößert das IWU nun seine Einsatzmöglichkeiten. Ein erklärtes Ziel ist die thermisch unterstützte Blechbearbeitung bis zu einer Maximalfläche von 2000 mm × 1000 mm. Die dabei herrschende Temperatur von etwa 250 °C ist besonders für das Umformen von Magnesiumlegierungen geeignet. Unter Raumtemperatur können Blechgrößen bis 3000 mm × 4000 mm in Form gebracht werden. Mithilfe eines speziell modifizierten CNC-Bearbeitungszentrums erreichen die dafür notwendigen Druckkräfte Z-Richtung einen Maximalwert von 15 kN.

Fraunhofer IWU erforscht auch andere inkrementelle Verfahren als die Blechumformung

Auch in anderen inkrementellen Verfahren erweitert das Fraunhofer-IWU seine Kompetenzen: Im Rahmen eines geförderten EFB-AiF-Projektes zum Innenbördeln an Bauteilen mit gekrümmten Zargen konnten die wesentlichen Einflussparameter auf die Qualität von Innenbördelungen analysiert werden. Mithilfe von Simulationsrechnungen und Experimenten wurden für ausgewählte Weißblech-, Edelstahl- und Aluminiumwerkstoffe die parameterabhängigen Verfahrensgrenzen ermittelt. Als Ergebnis konnte etwa das Verhältnis von Blechdicke zu Bördeldurchmesser als wesentlicher Einflussfaktor auf die erzielbaren Rundlaufabweichungen identifiziert werden.

* Dieter Weise und Roland Müller sind wissenschaftliche Mitarbeiter im Bereich Blechbearbeitung und Grundlagen am Fraunhofer-IWU in 09126 Chemnitz

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