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Umformtechnik
Wirtschaftliche Serienfertigung von Aluminium-Hohlkörper-Bauteilen
13.04.2010 | Redakteur/Autor: Annedore Munde
Das Wirkmedium beim Heatforming ist Gas oder Luft, die im Hohlkörper keine Rückstände hinterlassen. Der Hohlkörper, der geformt werden soll, muss sich auch nicht vollständig im Werkzeug befinden. Dadurch wird das axiale Nachschieben erleichtert und die Werkzeuge können kleiner konstruiert werden. Im Extremfall können Verbindungsknoten für ein drei Meter langes Ausgangsrohr mit einem 500 mm langen Werkzeug realisiert werden.
Rohre auch in Al 6082 oder Al 7020 in T6-Kondition oder presshart verwendbar
Auch die Anforderungen an die Ausgangsrohrumformbarkeit sind deutlich geringer. Für viele Anwendungen sind günstige kammerextrudierte Rohre auch in Al 6082 oder Al 7020 in T6-Kondition oder presshart verwendbar.Das Verfahren ist für die meisten Legierungen aus Metall – insbesondere für alle gängigen Aluminiumlegierungen, (hochfeste) bleifreie Messinglegierungen, ferritische Edelstähle und hochfeste Stähle wirtschaftlich anwendbar und ermöglicht dabei eine einzigartige Kontrolle der Wandstärke.
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Heatforming erlaubt es, Produkte mit komplexen dreidimensionalen Geometrien, die ansonsten nur im Gießverfahren oder einer Reihe von verschiedenen Prozessschritten realisiert werden können, herzustellen, die aber dabei eine hohe Festigkeit aufweisen und leicht sind.
Neue Freiheitsgrade in Design und Konstruktion können so wirtschaftlich umgesetzt werden durch die Nutzung von Standard-Legierungen, das Reduzieren des Einsatzmaterials beziehungsweise Gewichts und der mechanischen Nachbearbeitung sowie das Vermeiden des Zusammenbaus von Einzelteilen. Von Heatform wurde mit dieser Technik ein einfaches, aber robustes, serienerprobtes Umformverfahren geschaffen, das wiederholgenaue Qualität mit engen Toleranzen zu wettbewerbsfähigen Preisen ermöglicht.
Das Light-Hydroforming-Verfahren benötigt weniger Umformkraft
Im Vergleich zum etablierten Innenhochdruck-Verfahren Hydroforming, auch IHU genannt, benötigt das Heatforming weniger als 10% der Umformkraft. Dies betrifft sowohl die Zuhaltekräfte der Umformanlage wie auch die notwendigen Innendrücke, die bei vielen Anwendungen im Hydroforming jenseits der 2000 bar liegen.
Dadurch sinken die Kosten für Anlagen, Werkzeuge und deren Betrieb (Energiekosten) sowie den Platzbedarf. Anlagen benötigen keinen Keller und kein Fundament und können so einfach in eine Produktionskette eingebunden werden.
Bei größeren Umformgraden (größer als 15% für die hochfesten Aluminiumlegierungen wie Al 6082 oder Al 7020) sind im IHU-Prozess bei Raumtemperatur in der Regel mehrere Umformschritte notwendig (Bild 3). Dies benötigt einerseits in Abhängigkeit vom Umformgrad (zum Beispiel > 100%, wenn überhaupt darstellbar) mehrere Werkzeuge und andererseits zwischengeschaltete Weichglüh-Prozesse. Dabei werden die Grenzen und Einschränkungen, die beim Hydroforming heute in der Umformung bestehen, drastisch verschoben, sodass komplexere Bauteile mit geringen Toleranzen in nur einem Hub realisiert werden können.
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