Blechumformung Präzise Presse unterstützt das schmierstofffreie Tiefziehen

Redakteur: Peter Königsreuther

H&T Produktionstechnologie hat für die TU Dresden eine 2300-Kilonewton-Presse entwickelt, die, wie es heißt, zu den flexibelsten Umformsystemen gehört, die bisher gebaut wurden.

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Mit einer neu entwickelten Servospindelpresse von H&T Produktionstechnologie gelingt das Umformen von Blech ohne Schmierstoff. Rillen im hier gezeigten Werkzeug und die besonders hohe Präzision der Presse machen es möglich.
Mit einer neu entwickelten Servospindelpresse von H&T Produktionstechnologie gelingt das Umformen von Blech ohne Schmierstoff. Rillen im hier gezeigten Werkzeug und die besonders hohe Präzision der Presse machen es möglich.
(Bild: Ina Reichel)

Seit Dezember 2020 vervollständigt eine Servospindelpresse mit 2300 Kilonewton Presskraft die Versuchsfeldtechnik des Instituts für Fertigungstechnik der TU Dresden. Gebaut hat sie das Unternehmen H&T Produktionstechnologie (HTPT) aus Crimmitschau. Zu den Vorgaben, die die Presse erfüllen sollte, gehört unter anderem, dass sie ihre Kraft kontinuierlich über einen langen Weg aufbaut, um auch schwer umformbare Werkstoffe bearbeiten zu können. Die Kraft soll aber auch fein dosierbar sein, heißt es weiter. Und was die Positionierbarkeit der Presse angeht, so soll diese im Hunderstelmillimeter-Bereich liegen.

Das Konzept Spindelpresse mit Servoantrieb stellte sich als Antwort für die Fragen heraus. HTPT implementierte außerdem Sensoren und Regelsysteme, um den Forderungen gerecht zu werden. Ein hydraulisches Ziehkissen mache die Anlage für die Dresdener Forschenden flexibler und funktionaler.

Pressenpräzision und Mikrostrukturen verringern Schmierstoffbedarf

Das Team um Prof. Alexander Brosius, der die Professur für Formgebende Fertigungsverfahren an der TU Dresden innehat, nutzt die Presse nun, um das schmierstofffreie Umformen weiter voranzutreiben. Sogenannte makro- und mikrostrukturierte Werkzeuge bilden dafür ein wichtiger Baustein, heißt es. Brosius erklärt: „Wir bringen speziell berechnete Strukturen ins Werkzeug ein, wie umlaufende Rillen, und verkleinern so die Kontaktflächen zwischen dem umzuformenden Blech und dem Werkzeug.“ Das reduziert die Reibung, was den Bedarf an Schmierstoffen verringert. Dabei hilft die hohe Präzision der Presse, betont Prof. Brosius. Man hat sogar schon nachweisen können, dass ein schmierstofffreies Tiefziehen möglich ist.

Prof. Alexander Brosius von der Professur für Formgebende Fertigungsverfahren der TU Dresden (links) und Mike Gruner, Vertrieb Press & Systemtechnology bei H&T Produktionstechnologie, vor der neuen Servospindelpresse.
Prof. Alexander Brosius von der Professur für Formgebende Fertigungsverfahren der TU Dresden (links) und Mike Gruner, Vertrieb Press & Systemtechnology bei H&T Produktionstechnologie, vor der neuen Servospindelpresse.
(Bild: Ina Reichel)

Auch für die Fertigung komplexer Hybridbauteile aus Metall und faserverstärktem Kunststoff bringt die Professur ihre Expertise ein. Mithilfe simulationsgestützter Prozessanalyse können die Verfahrensgrenzen dabei für den kombinierten Textil-Blech-Umformprozess ausgelotet werden, heißt es. Für deren Erweiterung sei eine Umformanlage, die sowohl große als auch kleine Kräfte in einem Prozess präzise handhaben kann, eine gute Unterstützung.

Pressen reagieren in Zukunft von selbst auf Veränderungen

„Unser Ziel ist es, schneller zu sein als der Prozess, eine vorausschauende Regelung für dessen optimale Gestaltung zu erreichen“, merkt Brosius an. Die Kombination aus Datenerhebung und -berechnung sei dafür ein guter Weg. Um gleichzeitig messen und rechnen zu können, setzen die Forschenden unter anderem auf Künstliche Neuronale Netze oder Künstliche Intelligenz, heißt es weiter. Damit können sie die Zusammenhänge leichter erkennen erkennen. Dieses Wissen hilft dabei, Rechenzeiten zu verkürzen und so der Technik die für eine optimale Operation nötigen Parameter mit Zeitvorsprung mitzuteilen. Im laufenden Betrieb müsse momentan noch der Mensch mit seinen Erfahrungen eingreifen. In Zukunft werde jedoch die Presse auf sich verändernde Parameter und aktuelle Fertigungsbedingungen automatisch reagieren, sind sich die Experten sicher.

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