Axialformen leistet wesentlichen Beitrag zum Leichtbau

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Die Produktion von derartigen Komponenten gilt bei einem Hersteller wie Felss, der pro Jahr etwa 500.000 solcher Bauteile fertigt, als echte Herausforderung.

Eine solch großvolumige Produktion erfordert ein Höchstmaß an Wiederholgenauigkeit (Bild 3). Produktionstechnisch steht bei Felss Rotaform dabei das sogenannte rekursive Axialformen im Mittelpunkt. Die gesamte Form des Rohres wird in nur einem Arbeitsgang hergestellt (Bild 4). Damit der Rohling dabei nicht gestaucht wird, werden die Axialkräfte während der Umformung mithilfe des patentieren Axialformverfahrens von Felss reduziert.

Das Werkzeug führt dabei mit kleinen, wiederkehrenden Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen die Umformbewegung aus. Zum einen verändert sich auf diese Weise das Fließverhalten des Werkstoffes und die benötigte Kraft ist um circa 40% geringer. Zum anderen kann sich der benötigte Schmierfilm während des rekursiven Axialformens immer wieder erneuern.

Verfahren und Werkzeug müssen exakt auf das Bauteil abgestimmt sein

Um exakte und den Vorgaben entsprechende Bauteile zu erhalten, müssen Maschine und Werkzeug sowie die entsprechenden Parameter exakt auf das Bauteil abgestimmt werden. In dem beschriebenen Beispiel des Crashrohres bestand die besondere Herausforderung darin, dass das Rohr an einem Ende die trichterförmige Aufweitung erforderte und gleichzeitig damit das Material in die Länge fließen musste. Um ein optimales Fließverhalten zu garantieren, haben die Felss-Rotaform-Experten die Oberflächenbeschaffenheit des Dorns verändert, der sich während der Umformung im Bauteil befindet. Durch eine entsprechende Rauigkeit der Dornoberfläche konnte der Materialfluss verbessert werden.

Rekursives Umformen macht Bauteil prozesssicher

Umformtechnisch begeben sich die Rohrspezialisten mit derartig anspruchsvollen Bauteilen an die Grenze des Machbaren, denn weiter als bisher lässt sich das Rohr an seinem trichterförmigen Ende nicht aufweiten. Die Wanddicke des Rohres setzt dabei die Grenzen. Welche Probleme das Crashrohr bereitete, zeigte sich in einem anderen Versuch, bei dem das Bauteil durch konventionelles Fließpressen hergestellt werden sollte. Dabei kam es zu Mikrorissen im Teil, die mit bloßem Auge kaum erkennbar waren. Mit dem rekursiven Umformen wurde ein Weg gefunden, das Bauteil prozesssicher und effektiv zu machen.

Hergestellt wird das automobile Crashteil auf einer Axialumformmaschine des Typs Aximus H 02 (Bilder 5 und 6).

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