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Umformtechnik
Wirtschaftliche Serienfertigung von Aluminium-Hohlkörper-Bauteilen
13.04.2010 | Redakteur/Autor: Annedore Munde
Den größten Erfolgt erzielt Heatform heute bei Bauteilen und Fahrzeugteilen, die in einer Frühphase auf die Möglichkeiten des Heatformings optimiert wurden (Bild 4). Dies gilt insbesondere in Bezug auf die Bauteilgeometrie und den Umformprozess und damit die Herstellkosten. Weiterhin kann die Konzentration auf die Bauteilauslegung und Optimierung des Einsatzgewichtes und damit auch die Einsparung immer wertvoller werdender Ressourcen gerichtet werden.
Heatforming vereinfacht das Umformen deutlich
Das Heatforming bietet dementsprechend eine umweltschonende und energiesparende (CO2-reduzierende) Technik: pro Umformvorgang reduzierte Maschinenantriebskraft (geringere Schließkräfte und Umformdrücke), Reduzierung von Umformvorgängen bei größeren Umformgraden und von Prozessschritten durch Integration von Zusatzfunktionen/Bauteilen sowie von nachgeschalteten Bearbeitungsschritten (zum Beispiel Schweißen).
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Es fallen zudem keine zu entsorgenden Wasseremulsionen (als Umformmedium) an und keine energieintensiven Zwischenglühvorgänge (etwa für Al-Legierungen bei 530 °C über circa 12 h) vor beziehungsweise zwischen dem Umformen. Während des Prozesses erfolgt nur eine kurzzeitige Erwärmung, wie bei Al-Legierungen auf etwa 550 °C.
Und es ist nur eine geringe Wärmeenergie pro Umformvorgang im Umformwerkzeug notwendig, da eine kurze Umformzeit und sehr gute Wärmeisolierung des Umformwerkzeugs realisiert wurden. Schließlich lassen sich die Rohlinge einfach verpacken, da sie relativ unempfindlich sind.
Kombinierte Bearbeitungsverfahren erweitert Freiheitsgrade für Design und Formgebeung
Das über Jahre bekannte und eingesetzte konventionelle superplastische Formen (SPF) erfordert spezielle Legierungen, eine sehr präzise Temperaturkontrolle sowie Kontrolle und Steuerung des langsamen Materialflusses. Die extremen Umformgrade und die detailreiche Ausprägung werden mit hohen Umformkosten aufgrund der hohen Taktzeiten, die üblicherweise im Minuten- bis Stundenbereich liegen, bezahlt.
Heatform bietet die Möglichkeiten des superplastischen Formens in einem standardisierten industriellen Herstellungsprozess mit kurzen Taktzeiten und hoher Ausbringung. Exotische Formgebungen und Designs (wie bisher in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt) werden mit Heatforming für alle Industrie-Segmente zu günstigen Kosten verfügbar.
Kombination von Fließpressen und Heatforming eröffnet neue Möglichkeiten
Die Kombination des Fließpressens und des Heatformings erlaubt die Fertigung von Bauteilen mit bisher ungekannten Freiheitsgraden im Hinblick auf Design und Formgebung. Selbst komplexe Formen mit axialen oder radialen Hinterschnitten – bis hin zu einer dreidimensionalen Formgebung – sind machbar (Bild 5).
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