Formhärten als Trendthema des automobilen Leichtbaus

Anbieter zum Thema

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

„Die Bauteile sind immer noch etwa 200 °C heiß, wenn sie der Presse schließlich wieder entnommen und der weiteren Bearbeitung zugeführt werden“, ergänzt sein Kollege Jens Aspacher. Der Zunder, der auf der Oberfläche entsteht, kann abgestrahlt oder durch eine vorherige Beschichtung der Platinen ganz vermieden werden. Im erkalteten Zustand weisen die Bauteile am Ende eine Zugfestigkeit von bis zu 1500 MPa auf, weshalb sie dann mit Hilfe des Lasers oder speziellen Werkzeugen beschnitten werden müssen.

Formgehärtete Teile brauchen weniger Material für mehr Stabilität

Aufgrund der höheren Festigkeit bedarf es auch weniger Material pro Bauteil, um die gleiche Stabilität zu erreichen, und das Gewicht reduziert sich zusätzlich. Anders als bei der Kaltumformung hochfester Stähle ist außerdem weniger Presskraft nötig: 400 bis 1200 t sind es im Vergleich zu 2500 bis 3000 t. Die Rückfederungseffekte sind ebenfalls deutlich geringer.

„Mit Hilfe des Presshärtens können komplexeste Strukturen mit höchstfesten Eigenschaften gefertigt werden“, fasst Prof. Ralf Kolleck vom Institut für Werkzeugtechnik und spanlose Produktion der Technischen Universität Graz zusammen, der beim Formhärte-Tag von Schuler über Materialien und Beschichtungen referieren wird. „Bei der Umformung ergibt sich eine temperaturbedingte Verbesserung des Umformverhaltens. Dabei wird ein Festigkeitsniveau erzielt, welches durch Kaltumformung derzeit nicht darstellbar ist. Ist eine Gewichtsreduktion verbunden mit hohen geforderten Festigkeiten zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit das Ziel, sind die Verfahren der Warmumformung vorzuziehen.“

Zahl der produzierten Formhärte-Teile wächst rasant

Das heute mit dem Press- oder Formhärten realisierbare Bauteilspektrum umfasst Stoßfängerverstärkungen, Dachrahmen, Schweller, B-Säulen und Tunnel. All diese Vorteile haben dazu beigetragen, dass die Anzahl der weltweit hergestellten Formhärte-Teile sprunghaft angestiegen ist: Lag sie 1997 noch bei rund 8 Mio. Stück, waren es 2010 schon 124 Mio. In den nächsten zwei Jahren soll sich der Bedarf auf 450 Mio. Stück sogar fast vervierfachen.

Dies liegt unter anderem auch an den immer besser einstellbaren Bauteileigenschaften. Zu nennen sind hier beispielsweise Bauteile mit Patch-Platine oder das Verfahren des „Tailored Tempering“. Hierzu arbeitete der schwäbische Pressenbauer an dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekt „Flexible Wärmebehandlung zur gezielten Gestaltung von Bauteileigenschaften und zur Erhöhung der Energieeffizienz der Prozesskette Warmumformen“ mit. Dabei ging es um Bauteile wie zum Beispiel B-Säulen: Diese sollen in der Mitte möglichst fest, an den Enden jedoch verformbar sein, um bei einem Aufprall Energie zu absorbieren. Dies kann durch Werkzeuge mit verschiedenen Temperaturzonen erreicht werden, die entweder beheizt, gekühlt oder isoliert sind.

(ID:38687640)