Sie sind hier:

Anbieter

Besondere Welt

Buntes

Events

Fachbücher

Firmenadressen

Gastkommentare

Gedanken zur Zeit

Goodies

Additive Fertigung

Automation

Blechbearbeitung

Datenschutz

CAD/CAM

Entsorgung

Gewindeherstellung

Handwerkzeuge

Kennzeichnen

Lasertechnik

Logistik

Maschinenbau

Messtechnik

Schleiftechnik

Schweißtechnik

Sicherheitstechnik

Spannmittel

Steuerungen

Tribologie

Wassertrahltechnik

Zahnradfertigung

Zerspanungswerkzeuge

Sonstiges

Interviews

Kaufmannswelt

Messeunterkünfte

Stellenbörse

Suche A-Z

Technische Museen

Lernen

VIP

Suchen nach:

Allgemein:

Startseite

Datenschutz

Impressum

Kontakt

Anzeige


Seit drei Generationen setzt die HEDELIUS Maschinenfabrik Maßstäbe in der Zerspanung. Ideenreichtum, Kundennähe und kompromisslose Qualität sind das Erfolgsrezept des Unternehmens.






Interessante Artikel früherer Ausgaben






Anzeige


norelem ist Hersteller und Lieferant von Norm- und Bedienteilen. Das Unternehmen bietet Konstrukteuren und Technikern ein umfassendes und übersichtliches Vollsortiment an Qualitätsteilen.






Nähere Infos zu...

Archi Crypt Behringer Blum Diebold Emuge Esta Euroimmun Evotech GF Machining Solutions Hedelius Horn Hurco Hydropneu Identsmart Index Klingelnberg Liebherr Mazak Mechoniks norelem Raziol Rollon Sato Supfina SW Tox Vogt Ultrasonics Völkel Weiss Rundschleiftechnik Zecha






Anzeige


Die Klingelnberg Gruppe ist weltweit führend in der Entwicklung und Fertigung von Maschinen zur Kegelrad- und Stirnradbearbeitung, Präzisionsmesszentren für Verzahnungen und rotationssymmetrische Bauteile sowie in der Fertigung hochpräziser Komponenten für die Antriebstechnik im Kundenauftrag.






Die Welt des Kaufmanns






Anzeige


GF Machining Solutions ist ein weltweit führender Anbieter von Maschinen, Automationslösungen und Serviceleistungen für den Formen- und Werkzeugbau sowie für die Fertigung von Präzisionsteilen.






Die VBA-Welt






Die 3D-Welt von Blender






Anzeige


Evo Tech Laser konstruiert und produziert in Deutschland modernste Laserbeschriftungsanlagen und Gravursysteme für die Beschriftung von Metallen und vielen anderen Laser-geeigneten Werkstoffen. In diesem Bereich ist das Unternehmen einer der innovativ führenden Hersteller.






Anzeige


Das Kerngeschäft der Paul Horn GmbH ist die Bearbeitung zwischen zwei Flanken – Schwerpunkt Einstechen – sowie von weiteren, hochtechnologischen Anwendungen, verbunden mit Kundennähe, hoher Produktqualität, Beratungskompetenz und Lieferbereitschaft.






Die Welt der Geometrie







Die Welt der Elektronik







Die bunte Welt






Anzeige


Supfina Grieshaber besitzt langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Superfinish-Bearbeitung mit Stein- und Bandwerkzeugen. In Verbindung mit dem Wissen über vor- und nachgelagerte Prozesse bietet das Unternehmen praxisorientierte Lösungen.






Die besondere Welt






Anzeige


Die Index-Gruppe zählt mit ihren Marken ›Index‹ und ›Traub‹ zu den weltweit führenden Herstellern von CNC-Drehmaschinen. Mit sechs Produktionsstandorten und fünf internationalen Vertriebs- und Servicegesellschaften sowie 80 Vertretungen ist die Esslinger Unternehmensgruppe weltweit vertreten.






Die Welt der Goodies


Additive Fertigung


Automation


Blechbearbeitung


CAD


Entsorgung


Gewindeherstellung


Handwerkzeuge


Kennzeichnen


Lasertechnik


Logistik


Maschinenbau


Messtechnik


Schleiftechnik


Schweißtechnik


Sicherheitstechnik


Spannmittel


Steuerungen


Tribologie


Wasserstrahltechnik


Zahnradfertigung


Sonstiges






Die Welt der Events






Anzeige


Die Dr. Erich TRETTER GmbH + Co. mit Sitz in Rechberghausen liefert seit über 45 Jahren Maschinenelemente für alle Bereiche des Sondermaschinenbaus. Dazu gehören Linearsysteme, Kugelbuchsen, Wellen, Kugelgewindetriebe, Kugelrollen oder Toleranzhülsen.






Anzeige


ESTA ist einer der führenden Hersteller von Absaugtechnik. Mit Sitz im bayerischen Senden bei Neu-Ulm vertreibt das Familienunternehmen sein umfangreiches Entstauber- und Anlagensortiment mit eigenen Niederlassungen und Vertriebspartnern weltweit.






Die Welt der Gelegenheiten

Hier sind immer mal wieder besondere Kaufgelegenheiten zu finden. Reinschauen lohnt sich!







Die Welt aus Professorensicht

An dieser Stelle wird sich in unregelmäßigen Zeitabständen ein anonym bleibender Professor äußern. Er wird intime Einblicke in ein absurdes Lehrsystem geben, das sich als leistungsfeindlich und ungerecht outet.







Anzeige


Leistungsstarke Sägemaschinen zur Metallbearbeitung sind das Markenzeichen der weltweit tätigen Behringer GmbH. Die Produktpalette umfasst Band-, Kreis- und Bügelsägen sowie Automatisierungskomponenten aus dem hauseigenen Stahlbau.






Die Welt der Reisenden

Ob Urlaub, Messebesuch oder Reportage, es gibt viele Gründe, Hotels und Pensionen aufzusuchen. Gerade zur Messezeit sind viele Häuser jedoch total überteuert. Wir präsentieren günstige Geheimtipps.


Messe Düsseldorf und Köln



Messe Frankfurt



Messe Hannover



Messe Koblenz



Messe Leipzig



Messe München



Messe Nürnberg



Messe Pforzheim



Messe Stuttgart







Die Welt von Geogebra






Interessante Links aus aller Welt

Öko-Diesel-Skandal:Behörde will „Care-Diesel“ nicht zulassen
Datenriese: Glasscheibe mit der Speicherkapazität von 16 DVDs
Computernutzung: Kinder haben zu wenig Übung im Recherchieren von Information
Wohlstandsbremse: Klima-Paket sorgt für massiven Stellenabbau
Problem-Weltall: Das Universum könnte rund sein
5G: NASA, NOAA und 260 Wissenschaftler warnen vor gesundheitlichen Risiken
Sensation: Wissenschaftler können visuelle Eindrücke von Versuchspersonen anhand eines EEG sowie KI sichtbar machen
Menschwerdung: Die Wiege stand im Ostallgäu
Maaßen: Wichtige Aussagen zu Chemnitz
Entdeckung: Körper heilt Wunden anders als bislang gedacht
Gigantisch: Schwarzes Loch mit 70-facher Sonnenmasse entdeckt
Real: Großer Hohlraum und unbekannter Korridor in der Cheopspyramide bestätigt
Sensation: Physiker finden weitere Hinweise auf fünfte Grundkraft
Durchbruch: US-Unternehmen erreicht mit Sonnenlicht Höchsttemperaturen
Entdeckung: Wasserdampf auf Jupitermond Europa
Klimairrung: Wie aus Fake eine Wahrheit wird
Rekordmeldungen: Die Erneuerbaren-Gaukelei
Analyse: Null Kohlenstoff bis 2050 ist nicht möglich
Finanzquellen: Wie der Klimawandel „gekauft“ wird
Abkühlung: Die wirkliche Klimakrise hat womöglich schon begonnen
Massenmord: Windräder töten jährlich bis zu 39 Millionen Vögel
Sonnenaktivität: Die Quelle unseres Wetters
Wortwaffe: Kohlenstoff und Kohlendioxid absichtlich falsch definiert
Klimapsychose: Menschen zu täuschen ist sehr einfach
97 Prozent: Ein Lüge, die sich durch die Welt frisst
Planwirtschaft: CO2-Zertifikate haben mit Marktwirtschaft nichts zu tun
Erwischt: Die Verursacher der falschen Geschichte vom menschgemachten Klimawandel
Windkraftausbau: Es droht ein gewaltiger Verlust von Biodiversität
Planwirtschaft: Die EU und die E-Auto-Pläne
Umweltproblem: Sind E-Auto rollender Sondermüll?
Manipulation: Wie Sendeanstalten Aussagen verfälschen
Demokratiefeindlich: Grünen-Vorsitzende Baerbock will „Klimaleugner“ aus den Medien verbannen
Ungeheuerlich: Linke Aktivisten greifen demokratisch verbriefte Grundrechte an









Präzise Alternative zur Handarbeit

Geht es um das Anfertigen von räumlich strukturierten Einzelteilen aus Blech, sind in der Regel große Handfertigkeiten gefragt und entsprechend lange Durchlaufzeiten einzuplanen, ehe das Teil in einbaufertigem Zustand vorliegt. Mit der inkrementellen Blechumformung hat das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU eine großartige Alternative parat.


Karosseriebaumechaniker beherrschen nach einer Ausbildungszeit von 3,5 Jahren die Kunst, aus einem Stück Blech einen Kotflügel oder eine Motorhaube zu formen. Sie werden daher gerufen, wenn es beispielsweise um die Restaurierung von Oldtimern geht. Unter ihren fähigen Händen entstehen mithilfe einfacher Werkzeuge, wie etwa Sickenmaschinen, Ausbeulhämmer und Falzzangen kompliziert geformte Teile, die unrettbar geglaubte Fahrzeuge zu neuem Leben verhelfen.

Durch die reine Handarbeit sind die hergestellten Teile entsprechend teuer und ist deren Fertigstellung nicht im Handumdrehen zu bewerkstelligen. Auf der Suche nach einer besseren Alternative zur Handarbeit hat das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU die inkrementelle Blechumformung in den Fokus genommen. Dieses Verfahren beruht auf einer schrittweisen Umformung einer Blechtafel in das gewünschte Werkstück und wird wohl in Zukunft eine ähnliche Entwicklung wie additive Verfahren nehmen, die bereits heute in der Lage sind, auf bestimmten Feldern zerspanende Maschinen zu ersetzen. Es ist daher nicht vermessen zu behaupten, dass sich bei der räumlichen Blechbearbeitung eine ähnliche Entwicklung abzeichnet.

Wie die bisher umgesetzten Beispiele demonstrieren, ist die inkrementelle Blechumformung den Kinderschuhen bereits entwachsen. In den 1990er Jahren wurde zunächst mit einfachen Pyramidenformen experimentiert, um die Möglichkeiten des Verfahrens auszuloten. Es wurde festgestellt, dass diese Technik ein großes Potenzial hat. Sie wird den Bau von Fassaden ebenso verändern, wie die Anfertigung von Prototypen und Kleinserien im Kraftfahrzeugbau. Mit diesem Umformverfahren ist es problemlos möglich, Bleche aus Baustahl oder Aluminium zu verformen, die eine Dicke von maximal 2,5 beziehungsweise fünf Millimeter haben.

Mit Wärme ans Ziel

Damit auch Sonderwerkstoffe beherrschbar werden, kommen gezielt erwärmte Fluide zum Einsatz, die Bereiche von bis zu zwei Quadratmetern während des Umformvorgangs konstant in erhöhten Temperaturbereichen halten. Bei 250 Grad Celsius werden sogar Magnesiumwerkstoffe und schwer umformbare Aluminiumlegierungen mühelos umformbar. Diese Prozessdarstellung ermöglicht darüber hinaus die Umformung von nichtmetallischen Werkstoffen, wie beispielsweise Thermoplasten und Werkstoffverbünden mit Kunststoffanteilen. Durch die andersartige Blechbearbeitung ist das Anfertigen von Gesenkbiegewerkzeugen unnötig, was Kosten und Zeit spart. Für das Verfahren wird lediglich eine Gegenform aus Holz benötigt, die – je nach Kontur – beispielsweise mithilfe einer Drei- oder Fünfachsmaschine herstellbar ist.

Neben dieser Voraussetzung ist am IWU eine Fahrständermaschine vorhanden, die mit einem CNC-gesteuerten, inkrementell auf- und absenkbaren Spannrahmen versehen ist. Die Verantwortlichen des Forschungsinstituts haben dazu die vorhandene Fahrständermaschine, die einen Verfahrweg von 4 x 6 Meter besitzt, entsprechend umgebaut. Der dort neu eingebaute, selbst konstruierte Spanntisch ist in der Lage, komplette Blechtafeln von 4 x 2 Meter Größe zuverlässig zu spannen, was die Herstellung entsprechend großer Blechteile erlaubt. Die maximal umformbaren Abmessungen am Fraunhofer IWU betragen 3 x 4 Meter, was die Umformung einer ganzen Straßenbahnseitenwand erlaubt.

Mit dem Demo-Fahrzeug ›Silberhummel‹ (interner Projektname) – ein Rennwagen, basierend auf einem nicht umgesetzten Konstruktionsentwurf des Automobil-Pionieres ›Horch‹ – wurden die Möglichkeiten der inkrementellen Blechumformung für den Fahrzeug-Prototypenbau ausgelotet. Es wurde nachgewiesen, dass damit die Automobilproduktion in kleinen und kleinsten Stückzahlen möglich ist. Die Silberhummel ist zudem ein Demonstrationsobjekt, mit dem später neuartige Antriebe, basierend auf Wasserstoff-Brennstoffzellen getestet werden sollen.

Das Geheimnis einer funktionierenden, inkrementellen Blechumformung liegt hauptsächlich im Spannrahmen, der sich inkrementell um den gleichen Betrag wie der in die Frässpindel eingespannte Umformdorn nach unten bewegt. Dieser Zustell- beziehungsweise Absenkungswert kann – je nach zu verformendem Material – zwischen 0,1 und 1 Millimeter liegen. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich Inkrement für Inkrement das verformte Blech an die Gegenform legt und auf diese Weise die Endform durch mehrere aufeinanderfolgende Bewegungen erzeugt wird. Vom Arbeitsablauf her gesehen kann die inkrementelle Blechumformung mit dem Drücken verglichen werden, wie es auf speziellen Drehmaschinen für rotationssymmetrische Blechteile verwendet wird.

Der Unterschied ist lediglich, dass das Drückwerkzeug in eine Fräsmaschine gespannt und entlang der Patrizen-Kontur in X- und Y-Richtung verfahren wird. Selbstverständlich müssen hier spezielle CNC-Programme zum Einsatz kommen, die von extra dafür ausgelegten Postprozessoren aus einem per 3D-CAM-System generierten 3D-File erzeugt werden. Die Programme müssen derart ausgefeilt sein, die Rückfederung der Bleche zu berücksichtigen, damit nach dem Ausspannen aus dem Spannmittel das fertige, zurückfedernde Blechteil möglichst nahe an der gewünschten Soll-Kontur liegt.

Für reibungsloses Umformen

Wichtig ist bei diesem Prozess zudem, dass für eine gute Schmierung gesorgt wird, da hohe Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 30 Meter pro Minute nutzbar sind. Diese hohe Geschwindigkeit erlaubt die Fertigstellung relativ komplizierter Blechteile in wenigen Stunden. Der Vorteil bei der inkrementellen Blechumformung ist zudem, dass nahezu kein Schmiermittelverbrauch entsteht. Das benötigte Fett kann nach der Blechumformung gesammelt und für einen weiteren Verformungsvorgang genutzt werden. Systembedingt ist das inkrementelle Blechumformen nicht in der Lage, Winkel über 60 Grad makellos auszuführen. Bei zu großen Winkeln entstehen durch das Ausdünnen des Werkstoffes sowie der zunehmenden Kaltverfestigung sogar Risse im Blech, was zum Ausschuss des Blechteils führt.

Aus diesem Grund müssen für das inkrementelle Blechbiegen vorgesehene Teile unter Umständen geteilt werden, sodass zwei Bauteile entstehen, deren Herstellung keine Probleme mit derart großen Winkeln aufwirft. Zwar müssen die beiden Bauteile unter Umständen miteinander verbunden werden, was jedoch immer noch weniger zeitaufwendig ist, als das Teil von Expertenhand mühevoll in handwerklicher Tradition anfertigen zu lassen.

Auch besonders große Bauteile profitieren von einer segmentierten Fertigung, da die so hergestellten Teile in der Summe immer noch deutlich preiswerter sind, als wenn diese auf herkömmliche Weise produziert werden. Mit entsprechenden Umformdornen lassen sich sogar kleine Rillen und Formelemente herstellen, wodurch die inkrementelle Blechumformung völlig neue Wege der Blechkonstruktion erschließt. Wer selbst nicht die Möglichkeit hat, die inkrementelle Blechumformung zu nutzen, kann sich selbstverständlich an das Fraunhofer IWU wenden, um seinen Wunsch dort vorzutragen.

Download

Diesen Artikel finden Sie auch in Heft 6/2019 auf Seite 90. Zum besagten Heft führt ein Klick auf den nachfolgenden Button!

PDF-Heft

Mehr Informationen zum Fraunhofer IWU:

Kontakt  Herstellerinfo 
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Reichenhainer Straße 88
09126 Chemnitz
Telefon +49 371 5397 0
E-Mail: info@iwu.fraunhofer.de
www.iwu.fraunhofer.de

War dieser Artikel für Sie hilfreich?

Bitte bewerten Sie diese Seite durch Klick auf die Symbole.

Zugriffe heute: 1 - gesamt: 251.