Tiefziehen Kleinserien und Prototypen mit Tiefziehen schnell und kostengünstig fertigen

Bei der Fertigung komplexer Blechteile hat sich das Innenhochdruckumformen (IHU) als wirkmedienbasiertes Verfahren etabliert. Hersteller nutzen die Technik vor allem, um Fahrwerk-, Abgas- und Strukturteile zu produzieren. Neue Ansätze von Umformspezialist Schuler versprechen Zeitgewinne und Kosteneinsparungen.

Anbieter zum Thema

MaSuB GmbH - Maschinen für die Schweißnahtvorbereitung und Blechbearbeitung

G+K Umformtechnik GmbH

Thermacut GmbH

Schuler Pressen GmbH

Im Mittelpunkt der Überlegungen stehen das hydraulische und das hydromechanische Tiefziehen. Beim hydraulischen Tiefziehen werden die Teile mithilfe eines unter Druck stehenden flüssigen Mediums in eine feste Gravur geformt, beim hydromechanischen Tiefziehen mittels eines festen Stempels gegen ein unter Druck stehendes flüssiges Medium geformt.

Tiefziehen hilft Zeit und Kosten sparen

Für den Einsatz dieser Verfahren sprechen Zeitgewinne und Kosteneinsparungen. „Bei den Kosten sind Einsparungen bis zu 60% bei der Werkzeugentwicklung und Herstellung durchaus realistisch“, heißt es. „Wir konnten beispielsweise die Kosten für die Werkzeugherstellung zur Produktion eines Türinnenblech-Prototyps deutlich senken. Statt eigens ein 5-stufiges Werkzeug für die herkömmliche Umformung anzufertigen, fielen nur die Kosten für die Herstellung der Matrize und das nachfolgende Laserschneiden an.“

Die Investitionskosten, die diesen Effizienzgewinnen gegenüber stehen, sind vergleichsweise gering, da die neuen Verfahren die bestehende Maschinenbasis nutzen. Diese kann durch den einfachen Wechsel der Druckkammern umgerüstet werden. Die hydraulische Anlage wird unverändert genutzt. Die Ergebnisse aus gemeinsam mit Kunden durchgeführten Projekten überzeugen.

Sowohl beim hydraulischen als auch beim hydromechanischen Tiefziehen wird die Druckkammer durch eine PU-Schnur abgedichtet. Durch die Umformung mit einem fluiden Medium können insbesondere kugelige Geometrien in einem Fertigungsschritt hergestellt werden.

Beim hydraulischen Verfahren werden die Halbzeuge ohne weitere signifikante Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück an die Matrize angelegt, sodass sehr gute Oberflächengüten erreicht werden. Im Unterschied dazu bildet beim hydromechanischen Tiefziehen der Stempel die Kontur ab und das Wirkmedium ersetzt die Matrize. Beim Niedergehen des Stempels verringert sich das Volumen und der Druck im Medium sorgt dafür, dass sich das Blech an den Stempel anlegt.

Weil bei diesem Umformverfahren die Reibung zwischen Blech und Ziehradius deutlich verringert wird, lassen sich mit dem hydromechanischen Tiefziehen erheblich höhere Ziehtiefen erreichen als mit dem konventionellen Tiefziehen. Durch das frühe Anlegen des Bleches an den Stempel reduziert sich die Gefahr der Bildung von Falten zweiter Ordnung stark. Das hydromechanische Tiefziehen eignet sich deshalb insbesondere zum Herstellen von Bauteilen, die beim konventionellen Tiefziehen bei Prozessebeginn große, nicht unterstützte Ringbereiche aufweisen, wie etwa konische Bauteile.

Tiefziehen für komplexe Geometrien

Konkrete Einsatzbereiche sind Bauteile, bei denen Designaspekte im Vordergrund stehen: Fahrzeugkarosserien, Badarmaturen oder komplexe Strukturbauteile für Leichtbauanwendungen. Schuler wagt den Blick in die Zukunft. „Die neuen Verfahren bieten auch Einsatzmöglichkeiten beim Rapid Prototyping von Formteilen, in der Serienfertigung von Nischenfahrzeugen oder bei der Produktion von Bauteilen mit komplexen Geometrien.“ MM

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