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Fraunhofer IWU

Potenziale für die Warmumformung von Blechen

| Autor/ Redakteur: Annedore Munde / Dietmar Kuhn

Im März trafen sich etwa 50 Experten beim Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) in Chemnitz. Anlass waren die Vorträge und Diskussionen über aktuelle Entwicklungstrends in der Blechwarmumformung. Gleichzeitig wurde auf der Veranstaltung auch das vom Fraunhofer IWU initiierte „Netzwerk Presshärten“ der Fachöffentlichkeit vorgestellt.

Das Presshärten hat sich im Automobilbau weltweit als Verfahren etabliert, um höchstfeste Stähle auch für den Leichtbau einzusetzen.
Das Presshärten hat sich im Automobilbau weltweit als Verfahren etabliert, um höchstfeste Stähle auch für den Leichtbau einzusetzen.
( Bild: IWU )

Für die Teilnehmer standen an diesem Tag zehn Vorträge auf dem Programm sowie die Besichtigung des Versuchsfeldes am Fraunhofer IWU. Die Referenten – Wissenschaftler von Forschungseinrichtungen, Automobilhersteller und -zulieferer, Werkstoffexperten und Anlagenhersteller aus Tschechien, Schweden, Spanien und Deutschland – präsentierten auf der internationalen Veranstaltung sowohl die neuesten Forschungsergebnisse als auch sehr praxisnahe Erfahrungen sowie relevante Anwendungsfälle für die Blechwarmumformung. Organisiert und durchgeführt wurde der Workshop auf Initiative der Hauptabteilung Blechumformung am IWU und der Allianz Automobilproduktion, speziell des Geschäftsfeldes Karosserie.

Der letzte vergleichbare Workshop fand 2012 statt und hatte die Entwicklungstrends beim Presshärten zum Inhalt. In diesem Jahr haben die Wissenschaftler die Thematik etwas breiter aufgesetzt: Werkstoffe und Anwendungen waren ebenfalls Themen der Veranstaltung.

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Das Presshärten gilt als Sonderfall der Blechwarmumformung

Für Frank Schieck, Hauptabteilungsleiter Blechumformung am Fraunhofer IWU, war die Themenauswahl eine wichtige Entscheidung. „Wir haben nach dem letzten Workshop und in Vorbereitung der diesjährigen Veranstaltung viel inhaltliches Feedback aus der Industrie erhalten. Darauf haben wir mit unseren Themen reagiert.“ Und er nennt einen weiteren Punkt: „Oft gewinnen die Workshopteilnehmer nicht nur neue Erkenntnisse, sondern orientieren sich auch mit ihren Investitionsentscheidungen an den Entwicklungstrends, die auf einer solchen Veranstaltung präsentiert werden.“

Das Presshärten als ein Sonderfall in der Blechwarmumformung hat sich im Automobilbau weltweit als Verfahren etabliert, um höchstfeste Stähle auch für den Leichtbau einzusetzen. Bei dem Verfahren wird ein Blechhalbzeug auf eine Temperatur von zirka 950 °C erwärmt und während der Formgebung abgekühlt. Im Vergleich zu konventionellen Umformtechniken kann mit einem reduzierten Materialeinsatz die gleiche beziehungsweise sogar eine höhere Festigkeit von Blechformteilen erreicht werden. Die hiermit verbundenen Leichtbaupotentiale sind nicht nur für die Automobilindustrie interessant. Nicht zuletzt zeichnet sich der Prozess auch dadurch aus, dass Bauteile mit gradierten Bauteileigenschaften hergestellt werden können.

Die Effizienzsteigerung beim Presshärten ist gelungen

Seit der ersten Patentierung des Verfahrens im Jahr 1974 von Plannja AB (SSAB) in Luleå (Schweden) wurde das Verfahren kontinuierlich weiterentwickelt. Zu den aktuellen Entwicklungszielen beim Presshärten gehören heute insbesondere die Erhöhung der Prozesseffizienz (Produktivität, Energie, Zuverlässigkeit, Flexibilität, Platzbedarf), die Weiterentwicklung von Werkstoffen, die Neugestaltung von Produkten und die Einführung neuer Konstruktionsprinzipien.

Entsprechend standen Themenstellungen wie Werkzeug-, Beschnitt- und Beschichtungstechnologien sowie Innovationen in der Pressen- und Anlagentechnik, insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Energie- und Ressourceneffizienz im Mittelpunkt der Vorträge und Diskussionen. Ebenso wurden Trends im adiabatischen Trennen, die Herausforderungen und Lösungsvorschläge bei der Herstellung gradierter Bauteile und aktuelle Forschungsergebnisse bei der temperierten Innenhochdruckumformung beleuchtet. „Für uns ist es grundsätzlich wichtig, die Kompetenzen der Beteiligten entlang der Prozesskette zu beleuchten“, betont Frank Schieck.

Anja Rautenstrauch, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer IWU, spannt den Bogen zu den Anwendungen: „Ein zentrales Anliegen unserer Forschung im Bereich der Blechwarmumformung ist die Überführung der Technologie von konventionellen Presshärtestählen auf alternative Werkstoffe.“ Außerdem werde die Technologie derzeit auch für weitere Anwendungsgebiete wie zum Beispiel den Nutzfahrzeugbereich adaptiert. Die Wissenschaftlerin, die als Koordinatorin des diesjährigen Workshops agierte, stellte auf der Veranstaltung auch das vom IWU neu ins Leben gerufene Netzwerk Presshärten vor. Rautenstrauch wird das Netzwerk als Koordinatorin betreuen (siehe hierzu auch das Interview in dieser Ausgabe).

Zu den Referenten gehörten neben dem Fraunhofer IWU die Volkswagen AG, die Mubea Tailor Rolled Blanks GmbH, die VTD-Vakuumtechnik Dresden, die schwedische AP&T AB, das Fortech - Forschungszentrum für Umformtechnik der Westböhmischen Universität in Pilsen, die spanische Rovalma S.A. sowie die Fraunhofer-Allianz Automobilproduktion.

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