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Neue Maschinenkonzepte Massivumformen mit mehreren Richtungsachsen

| Autor/ Redakteur: Stéphane Itasse / Stéphane Itasse

Auch was ausgereizt scheint, lässt sich noch deutlich verbessern, wenn man die Maschinenkonzepte neu durchdenkt und den technischen Fortschritt für sich nutzt. Beispiele dafür gab es auf der jüngsten Konferenz „Neuere Entwicklungen in der Massivumformung“ in Stuttgart.

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Die hydraulische Schmiedepresse verfügt über zwei horizontale Achsen und eine vertikale.
Die hydraulische Schmiedepresse verfügt über zwei horizontale Achsen und eine vertikale.
(Bild: Lasco Umformtechnik)
  • Multidirektionale Pressen und Servotechnik machen die Massivumformung energie- und materialeffizienter.
  • Auch komplizierte Geometrien, beispielsweise mit Hinterschnitten, lassen sich auf multidirektionalen Pressen schmieden.
  • Mit Servoantrieben lassen sich die Abläufe freier programmieren und in der Maschine besser aufeinander abstimmen.

Materialeffiziente Vorformen oder komplexe Geometrien lassen sich mittels multidirektionaler Pressen in weniger Umformschritten herstellen oder werden überhaupt erst realisierbar, wie Sven Lorz, Vertrieb Lasco Umformtechnik, auf der Konferenz erläuterte. Das Unternehmen hat zusammen mit der Fachhochschule Südwestfalen neue Ansätze für Pressen, die in verschiedenen Achsen pressen können, entwickelt. Entstanden sind daraus die Hydraulische Waagerecht-Schmiedemaschine HWS mit zwei Achsen, der Fleximat mit drei Achsen sowie multidirektionale Sondermaschinen. Bei der Vorformmaschine Fleximat sind zwei horizontale Achsen und eine vertikale eingebaut, die sich sowohl zum Klemmen als auch zum Formen nutzen lassen. In allen Maschinen sind die Achsen einzeln ansteuerbar.

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Lorz nannte gleich vier Vorteile von multidirektionalen Pressen. „Man kann ein geteiltes Werkzeug einsetzen, es sind Werkstücke mit Hinterschnitten sowie komplexe Geometrien schmiedbar und man kann hydraulische Upsetter realisieren“, sagte er. Als Beispiele für Projekte mit multidirektionalen Pressen erwähnte er die Herstellung von Turbinenschaufeln, von Flanschwellen oder von Fittings für Verrohrungen. Letztere werden in einem Prozess gratlos geschmiedet, die Kontur enthält dabei eine Bohrung. Das Schmiedewerkzeug hat Lasco zusammen mit dem Kunden entwickelt und einen Stempel integriert, um die Löcher einzubringen. „Das Projekt läuft noch, doch die Simulation ergibt bereits 40 % Materialeinsparung“, berichtete Lorz.

Weltgrößte multidirektionale Presse bearbeitet 50-t-Teile

Die größte multidirektionale Presse der Welt hat Lasco mit einem Kunden realisiert, der Kurbelwellen für Schiffe schmiedet. Die Bauteile erreichen dabei ein Gewicht bis 50 t und eine Länge von 15 m bei einer Toleranz von ± 2 mm. Die Schmiedemaschine hat insgesamt eine Presskraft von 31.000 t und 41 hydraulische Achsen.

Welche neuen Möglichkeiten horizontale Mehrstufenpressen in der Drahtbearbeitung dank Servotechnik bieten können, erläuterte Johan van Rompaey, Area Sales Manager bei Nedschroef Machinery. Der belgische Hersteller hat bereits 2008 angefangen, Module auf Basis von Servoantrieben zu entwickeln, und jetzt eine komplette horizontale Servomaschine für die Kaltumformung namens NC714 vorgestellt.

In einem ersten Schritt integrierte Nedschroef einen Servomotor in jeden Greifer und in die Zuführsysteme für konventionelle Maschinen. Weitere Möglichkeiten ergaben sich dann durch dezentrale Servomodule, die zentral angesteuert wurden. Dank der frei programmierbaren Stößelbewegungen der Servoantriebe wurde dann auch der NC-Transfer freier anpassbar. Hinzu kommt, dass jetzt alle Bewegungen überwacht werden, was neue Möglichkeiten für das Monitoring eröffnet – sowohl im Hinblick auf die Prozessstabilität als auch auf Industrie 4.0. In der NC714 konnte Nedschroef aufgrund der Servotechnik eine weitere Station für das Gewinderollen einbauen, zudem ist dadurch der Energiebedarf geringern.

Insgesamt zeigte sich van Rompaey von den Chancen durch die Servotechnik begeistert: „Wir haben viele tolle Möglichkeiten und kennen noch nicht einmal alle Probleme.“

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