Umformen und Fügen in nur einem Schritt

Für die Herstellung von Blechbauteilen, von Getränkedosen bis hin zu Karosserieteilen, ist das so genannte Tiefziehen das am weitesten verbreitete Fertigungsverfahren. Dabei werden Metallbleche mithilfe von Zug und Druck in großen Anlagen umgeformt. Bislang waren nach dem Tiefziehen immer zusätzliche Schritte im Rahmen des Herstellungsprozesses notwendig. So benötigten Schalldämpfer im Abgasbereich von Verbrennungsmotoren für die Automobilbranche insgesamt fünf einzelne Schritte, bis die gewünschte Baugruppe verschweißt und zum Einsatz bereit war.

Im Rahmen eines Projekts der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) haben drei Wissenschaftler vom Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Leibniz Universität Hannover diesen mehrstufigen, aufwändigen Prozess nun optimiert, so dass die verschiedenen Verfahrensschritte in einem einzigen Schritt zusammengeführt werden können. Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens, Dr.-Ing. Sven Hübner und Dipl.-Ing. Masood Jalanesh vom IFUM wurden dafür heute in Berlin während der jährlichen AiF-Veranstaltung FORSCHER Mittelstand mit dem Otto von Guericke-Preis der AiF ausgezeichnet. Der Preis wird einmal im Jahr für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der IGF vergeben und ist mit 10.000 Euro dotiert. Die vorwettbewerbliche IGF wird im Innovationsnetzwerk der AiF und ihrer 100 Forschungsvereinigungen organisiert und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit öffentlichen Mitteln gefördert.

Aufgrund der Ergebnisse des ausgezeichneten IGF-Projekts, das vom AiF-Mitglied Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) koordiniert wurde, können unterschiedlichste Alltagsgegenstände, wie auch Zulieferteile für die Automobilindustrie, die zumeist von kleinen und mittelständischen Unternehmen gefertigt werden, jetzt schneller und preiswerter hergestellt werden. Das neue Werkzeugsystem kann in jeder konventionellen Presse angewendet werden und ermöglicht zudem ein extrem schnelles Ergebnis: Tiefziehen, Fügen und Kalibrieren von Baugruppen dauern nur noch drei Sekunden bei gleichzeitiger Kostenreduzierung um 50 Prozent. Zudem ist das Verfahren hochpräzise und kann beispielsweise für die Baugruppenfertigung im Bereich der Elektromobilität verwendet werden.

Bevor das neue Verfahren gelingen konnte, mussten die Ingenieure eine schwierige Hürde nehmen: Schweißprozesse sind nicht vollständig spritzerfrei und verhinderten dadurch bislang eine Integration ins Umformwerkzeug. Jetzt ist es gelungen, das Buckelschweißen spritzerfrei weiterzuentwickeln und direkt in die Ziehstufe zu integrieren. Endlich können alle Prozessoperationen in einem einzigen Werkzeug vereint werden, um damit hochpräzise Werkzeuggruppen zu fertigen.

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