Presshärteprozesse spielen bei der Fertigung von crashrelevanten Bauteilen eine immer größere Rolle. Neue Technologien wie das Tailored Tempering sind gefragt, weil sie das gezielte Herstellen gradierter Bauteile ermöglichen. Dennoch geschieht die Erwärmung der Platinen auf 950°C mit einem (energieintensiven) Ofen. Im Projekt FlexWB wurde ein alternatives Erwärmungsverfahren entwickelt, das auf der Kontaktwärmebehandlung aufbaut. Durch verschiedene Optimierungsmaßnahmen konnte eine homogene Aufheizung der Kontaktplatten realisiert werden, was die Grundlage für die weitere Verarbeitung legt.
FlexWB — Passgenaue Bauteileigenschaften durch flexible Wärmebehandlung
- Verbundprojektkoordinator
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Neue Materialien Bayreuth GmbHProf. Dr. Vasily Ploshikhin0921 507-36 1210921 507-36 199
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- Projektpartner
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AUDI AG, Ingolstadt
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Daimler AG, Sindelfingen
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Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Chemnitz
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preccon robotics GmbH, Bayreuth
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Schuler SMG GmbH & Co. KG, Waghäusel
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SMS Elotherm GmbH, Remscheid
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ThyssenKrupp Steel Europe AG, Duisburg
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- Projektwebsite
Leichtbaukonzepte im Automobilbau sind ein wichtiger Ansatz, um CO2-Emissionen der Fahrzeuge zu senken. Hierbei kommen Bauteile aus hochfesten Stählen zum Einsatz, die zum Umformen thermisch vorbehandelt werden müssen. Diese Wärmebehandlung eröffnet gleichzeitig die Möglichkeit, maßgeschneiderte Werkstoffeigenschaften durch Zonen lokaler Festigkeit bzw. Duktilität zu erzeugen. An dieser Stelle setzt das Projekt FlexWB mit dem Ziel an, effiziente Prozessketten für eine ofenfreie Warmumformung zu entwickeln, die die Erzeugung lokaler Bauteileigenschaften ermöglichen. Im Fokus steht dabei die Integration des Verfahrens der Kontaktwärmebehandlung in die Warmumformprozesskette. Das Verfahren basiert auf der Wärmeübertragung durch direkten Kontakt zwischen zwei Kontaktplatten als Wärmequelle und der Platine. Damit lassen sich flexible, mehrstufige Temperaturführungen in Teilzonen einer Platine realisieren und so lokale Werkstoffeigenschaften gezielt einstellen. Neben flexibleren Abläufen und der Schonung des Werkzeugs ist der geringe(re) Energiebedarf des neuartigen Verfahrens ein weiterer Vorteil. Von der FlexWB-Technologie können alle Branchen mit dem Anwendungsbereich Leichtbau profitieren. Aufgrund des deutlich niedrigeren Investitionsbedarfs eröffnet sie auch KMUs den Einstieg in die Produktion von warmumgeformten Teilen.
Lösungen
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Erwärmungstechnologie beim Warmumformen von BlechenProf. Vasily Ploshikhin, Neue Materialien Bayreuth GmbH, Tel. 0921 507 36 121, vasily.ploshikhin@nmbgmbh.de; Markus Langejürgen, SMS-Elotherm GmbH, Tel. 02191 891 218, m.langejuergen@sms-elotherm.de
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PKW Teile in Leichtbauweise - mit spezieller Prozesskette zur Warmumformung
Zur Herstellung energieeffizienter Fahrzeuge setzt die Automobilbranche zunehmend auf Pkw in Leichtbauweise. Sie enthalten Bauteile aus hochfestem Stahl mit maßgeschneiderten Werkstoffeigenschaften, wie zum Beispiel die sogenannte B-Säule. Sie sorgt innerhalb der Karosserie für eine hohe Festigkeit im Mittelbereich bei einem gleichzeitig hohen Crash-Absorptionsvermögen an den Übergängen zu Fahrwerk und Dach. Um solche intelligenten Bauteile herzustellen, werden die Platinen in den einzelnen Zonen thermisch vorbehandelt. Auf herkömmliche Art, also mittels einer energieintensiven Ofenerwärmung, ist dies jedoch nicht möglich. Das Projekt FlexWB hat als Alternative einen energie- und flächensparenden Wärmebehandlungsprozess entwickelt, der in den konventionellen Warmumformprozess integriert wird. Dabei basiert die Kontaktwärmebehandlung auf einer Wärmeübertragung in die Platine durch schlüssigen Kontakt mit induktiv vorgeheizten Kontaktplatten. So sind schnelle Aufheizgeschwindigkeiten und eine genaue Temperaturkontrolle möglich. Die im Rahmen von FlexWB entwickelte Prozesskette zur Warmumformung zeichnet sich zudem durch geringere Taktzeiten, eine höhere Flexibilität und nicht zuletzt durch geringere Investitionskosten aus. Damit eröffnet sie auch kleineren und mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit, in die Produktion warmumgeformter Bauteile einzusteigen.
Prof. Dr. Vasily Ploshikhin Neue Materialien Bayreuth GmbH Tel.: 0921 507-36 121 Fax: 0921 507-36 199 vasily.ploshikhin@nmbgmbh.de
