Gezielte Warmumformung für punktgenaue Bauteileigenschaften

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„Letztendlich wird zukünftig auch die Entwicklung und Optimierung des Beschneidprozesses bei der Warmumformung eine wichtige Rolle spielen, da dieser ganz wesentlich zur Wirtschaftlichkeit der gesamten Prozesskette beiträgt. Ankonstruktionen beziehungsweise Platinenzuschnitte müssen so gestaltet werden, dass ein der Umformung nachgelagerter Beschneidprozess weitestgehend entfällt“, ergänzt Lenze.

Auch für Steinhoff sind die Herausforderungen vielfältiger Natur: Prozessprognose, Regelung, Visualisierung, Sensorik, Qualitätssicherung beispielsweise. „Nicht umsonst gruppieren sich aktuell Forschungsnetzwerke und hoch spezialisierte Forschungsstandorte, um diesen Herausforderungen entsprechende Antworten entgegenzusetzen. Allein im Umfeld der Universität Kassel sind es neben dem Lehrstuhl das Metakus, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierte Sonderforschungsbereich Transregio 30 oder das Swedish-German Centre of Excellence for Hot Sheet Metal Forming of High-Performance Steel CHS2, die sich mit der Thematik beschäftigen. Die vom 22. bis zum 24. Oktober in Kassel stattfindende 1st International Conference on Hot Sheet Metal Forming of High-Performance Steel CHS2 übertrifft mit aktuell fast 90 bereits registrierten Teilnehmern alle Erwartungen.“

Energetische Betrachtung des Umform-Prozesses

Neben der Prozessbeherrschung ist auch die Energiebilanz eine Herausforderung. Die Warmumform-Spezialisten sind sich einig. „Die energetische Betrachtung thermo-mechanisch gekoppelter Fertigungsprozesse ist ein wirklich vernachlässigter Bereich. Das vordergründige Argument, dass die prozesstechnische Notwendigkeit von Wärme im Vergleich zu konventionellen Kaltumformverfahren immer zu einer ungünstigeren Energiebilanz führt, ist schlicht und einfach falsch. Im Gegenteil, bei einer sorgfältigen Auswahl der Prozessparameter erweisen sich solche Prozesse im Hinblick auf den notwendigen Energieeinsatz im Vergleich zu eben solchen Kaltprozessen oder im Vergleich zu sequenziellen thermischen und mechanischen Prozessfolgen als wesentlich effizienter“, ist sich Kurt Steinhoff sicher.

Auch Stahl-Kenner Lenze betrachtet den Prozess komplexer: „Zur energetischen Betrachtung von Umformprozessen muss immer die gesamte Prozesskette herangezogen werden. Aufgrund der vergleichsweise geringen Umformkräfte und der nicht notwendigen Kalibrieroperationen bei der Warmumformung kommt es hier gegenüber der Kaltumformung zu einer Energieeinsparung. Der bei der Warm-umformung notwendige Aufheizprozess muss dazu in Relation gesetzt werden. Durch neue Aufheiz-Prozesse mit sehr hohen Wirkungsgraden lässt sich die Energiebilanz bei der Warmumformung zukünftig noch deutlich verbessern.“

Warmumformung erfordert neue prozesstechnische Lösungen

Die Anlagenbauer reagieren mit Lösungen für den komplexen Fertigungsprozess. Auch Werkzeugbauer eba greift das Thema Presshärt-Technik auf. Der Hersteller großer Stanz- und Umformwerkzeuge testet derzeit eine neue Warmformpresse mit einer Presskraft von 1200 t. „Ziel ist, mit weniger Materialeinsatz noch mehr Festigkeit zu erreichen“, erklärt Manfred Scholz, Standortleiter der siwe AG, einer 100-prozentigen Tochter von weba.

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