Neues Verfahren macht aufwändige Herstellung von Formen überflüssig

Ein neues Verfahren, Blechteile herzustellen, macht die Produktion von Prototypen billiger: Es werden keine Formen mehr gebraucht, um die Teile pressen zu können.

Durch gleichzeitiges Abfahren einer zuvor berechneten Bahn mit Druck und Gegendruck entstehen Werkstücke aus Metall, ohne dass es dafür einer Form bedarf. Das macht die Fertigung bei kleinen Stückzahlen erschwinglich. Über das von ihnen entwickelte Umformverfahren berichten Bochumer Maschinenbauer in der aktuellen Ausgabe von RUBIN, dem Wissenschaftsmagazin der Ruhr-Universität.

Egal ob Kotflügel, Obstschale, Außenwandverkleidung oder Design-Verpackung: Für alles, was aus Blechen gefertigt wird, braucht man üblicherweise eine Form. Sie besteht aus zwei massiven Teilen, zwischen die das Blech gepresst wird – Ingenieure sprechen vom sogenannten Tiefziehen. Bei hohen Stückzahlen lohnt sich die Herstellung einer solchen Form aus Metall. „Bei Prototypen, die vielleicht nur ein einziges Mal gebraucht werden, ist das aber viel zu teuer, selbst wenn man die Form nicht aus Metall, sondern aus Holz fertigen lässt“, erklärt Dipl.-Ing. Bolko Buff vom Lehrstuhl Produktionssysteme. Die Forscher perfektionieren eine andere Technik des stückweisen Umformens.

Das umzuformende Blech wird beim „Roboforming“ fest in einen Rahmen eingespannt. Davor und dahinter befinden sich zwei baugleiche Industrieroboter, die mit einfachen, universellen Umformwerkzeugen ausgerüstet sind. Sie üben über ihre Werkzeuge von beiden Seiten gleichzeitig Druck auf das Blech aus: Der eine drückt es in die gewünschte Gestalt, der andere hält dagegen. Auf diese Weise bildet sich zwischen den beiden Werkzeugen ein schmaler Spalt aus, in dem die Umformung stattfindet. Die hier wirkenden Kräfte werden ständig gemessen und angepasst, sodass der Druck des gegenhaltenden Werkzeuges auf das Blech konstant bleibt. Vorbild für die Umformung des Blechs ist ein CAD-Modell des gewünschten Bauteils. Damit das fertige Blech möglichst genau dem Modell entspricht, haben die Ingenieure verschiedene Strategien entwickelt. Dank doppelter Umformung, mitwachsenden Stützkonstruktionen und Korrektur der Umformungsbahnen können sie eine Formtreue erreichen, bei der über 90 Prozent aller Abweichungen vom CAD-Modell in einem Bereich zwischen 0,3 mm und -0,6 mm liegen.

Kommentare

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  1. Fischer Jürgen sagt:

    Die Idee ist hervorragend. Aber die Fertigung(-beschreibung) ist nicht nachvollziehbar.
    Wie wird das Material zum Fließen gebracht, z.B. bei einer Topfform, ohne dass das Material reist: Stempel und Gegenhalter, idealisiert auf einen Punkt, ergeben ja nocht nicht die Verhinderung von Einrissen….
    Eine genaueree Beschreibung wäre da sehr vorteilhaft(wahrscheinlich ist das Verfahren ja ohnehin patentiert).
    Wie wärs damit?