Wirtschaftliche Serienfertigung von Aluminium-Hohlkörper-Bauteilen

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Positiv zu vermerken ist außerdem, dass die Kornstruktur des Ausgangsfließpressrohlings durch den mehrdimensionalen Druckspannungsvorgang verfeinert und damit ein duktiles Bauteilverhalten sichergestellt wird und dass eine hohe Oberflächengüte presstechnisch erzielbar ist. Auch Anformungen beziehungsweise axiale Profilierungen (im Innen- wie Außenbereich) sind in unterschiedlichen Ausprägungen möglich, somit lassen sich an das Rohr Flansche oder Befestigungselemente anbringen.

Im Bearbeitungsprozess erfolgt außerdem kein negativer Schmiermitteleinfluss auf die nachfolgenden Bearbeitungsschritte. Mit dem Fließpressverfahren lassen sich Reinaluminium sowie verschiedene Legierungen in allen Festigkeitsklassen bei Raumtemperatur umformen.

Das Heatforming-Fließpress-Verfahren eignet sich für Hohlkörper aus Metall

Bei der Technik des Heatformings handelt es sich um eine Hochtemperatur-Innenhochdruckumformung (IHU), die dem etablierten Hydroform-Verfahren ähnlich ist (Bild 2).

Die wesentlichen Unterschiede sind: Der Ausgangshohlkörper wird abhängig von dem Metall und der Legierung auf eine ideale Umformtemperatur erhitzt. Die Temperatur kann an verschiedenen Stellen des Hohlkörpers variiert werden, womit eine prozesssichere kontrollierte Umformung an klar definierten Stellen eingeleitet werden kann. In den meisten Fällen kann hierbei der gewünschte Wanddickenverlauf entlang des Bauteils realisiert werden (Leichtbau und Materialeinsparung).

Hohe Umformgrade und ausgeprägte Details beim Fließpressen ermöglicht

Dies führt einerseits zu hohen Umformgraden infolge aufgehobener Umformmaterialverfestigung. Andererseits aber auch zu sehr ausgeprägten Details mit geringen Radien auch bei dickwandigen Ausgangshohlkörpern aus Aluminium, wodurch auch Anbauteile beziehungsweise Funktionen direkt integriert werden können (Bauteilanzahlreduzierung).

Die Zeit ist ein weiterer Umformparameter. Sobald beim Innenhochdruckumformen der maximale Umformdruck aufgeschlagen wurde, ist die Umformung beendet. Beim Heatforming fließt wie beim superplastischen Formen das Material weiter. Aufgrund der nicht vorhandenen Materialverfestigung können alle gängigen Aluminiumlegierungen mit hohen Umformgraden geformt werden.

Im Gegensatz zum Hydroform-Verfahren besteht auch eine hohe Bauteilgenauigkeit, unabhängig von Ausgangsmaterialstreuungen, da der Rückfedereffekt durch die Temperatur aufgehoben ist. Entlang des Bauteils herrscht außerdem eine nahezu gleiche Festigkeit, da keine umformgradabhängige Verfestigung stattfindet.

Wärmebehandlung nach dem Fließpressen meist nicht nötig

In den meisten Fällen ist auch eine anschließende Wärmebehandlung nicht nötig, da in der Regel ein Festigkeitsabfall im gesamten Bauteil von der Ausgangs-T6 nach dem Heatforming kleiner als 10% gehalten werden kann. Positiv zu vermerken sind die geringen Anforderungen an die Rohlingsoberfläche (Kratzer, Dellen oder Vorformspuren). Dadurch können die Rohlingverpackungs- und Transportkosten deutlich reduziert werden.

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