Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

EuroMold 2013: Robustere Werkzeuge für den Automobilbau

02.12.2013
Umformwerkzeuge sind hohen Belastungen ausgesetzt. Legiert man mit Laserstrahlen Zusatzwerkstoffe in die Oberfläche, macht sie das robuster gegen Verschleiß. Dieser Prozess erhöht die Werkzeugstandzeit in der Automobilproduktion um 150 Prozent.

Langsam bewegt sich der metallische Stempel auf das Blechstück zu und drückt es mit einer Kraft von mehreren Tonnen in die Presse. Binnen weniger Sekunden entstehen so Bauteile für die Automobilproduktion.


Das optimierte Umformwerkzeug der Mühlhoff Umformtechnik GmbH ist robuster als bisher – dank Laserauftragsschweißen. Das Bild zeigt das eingesetzte Maschinensystem.
© Fraunhofer IPT

»Tiefziehen« heißt diese spezielle Umformtechnik. Die Automobilindustrie nutzt den Produktionsschritt, um Karosserieteile in die richtige Form zu bringen. Was in der Produktionshalle so leicht und geschmeidig aussieht, belastet die Werkzeuge enorm. Denn beim Pressvorgang entsteht hoher Druck – vor allem an den Ziehkanten.

Das sind die Stellen der Umformwerkzeuge, an denen der Werkstoff in die gewünschte Form gezogen wird. Gerade deren Oberflächen verschleißen oft sehr schnell. Um einwandfrei zu funktionieren, müssen die Werkzeuge regelmäßig gewartet und im Extremfall ausgetauscht werden. Manchmal stehen dann teure Produktionsmaschinen bis zu einer Stunde still. Die Presswerkzeuge sind teure, aus speziellen Rohstoffen hergestellte Unikate. Bereits kleine, wenige Zentimeter große Exemplare kosten bis zu 600 Euro.

Gefragt sind Verfahren, die die Lebensdauer der Werkzeuge erhöhen und die Rüstzeiten reduzieren. Eines davon ist das Laserauftragsschweißen. Ein Laserstrahl schmilzt die Werkzeugoberfläche und den Zusatzwerkstoff gezielt auf, so dass eine lokale Schutzschicht auf die Werkzeugoberfläche aufgebracht wird. Dieser Vorgang macht das Edelstahlwerkzeug an kritischen Stellen robuster und widerstandsfähiger. Die Behandlung mit dem Laserstrahl geschieht in wenigen Bruchteilen von Sekunden. Bisher jedoch fehlte ein durchgängiger und reproduzierbarer Prozess für den praktischen industriellen Einsatz. Das haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen nun zusammen mit dem Werkzeugbauer Mühlhoff Umformtechnik GmbH sowie weiteren Partnern während der Innovationsallianz »Green Carbody Technologies« InnoCaT® geändert.

Lebensdauer um 150 Prozent erhöht

Die Wissenschaftler bauten eine herkömmliche 5-achsige Fräsmaschine so um, dass mit ihr Umformwerkzeuge automatisch via Laser legiert werden können. Die Anlage lässt sich in den laufenden Produktionsprozess einbetten und sorgt dafür, dass sich die Lebensdauer der Werkzeuge um über 150 Prozent erhöht. Der neue Prozess verbessert die Qualität der Bauteile und ermöglicht, die Rüstzeiten exakter zu planen. Das sind die Ergebnisse des Praxistests bei Mühlhoff. Das Unternehmen mit Stammsitz im nordrhein-westfälischen Uedem produziert mit über 340 Mitarbeitern Blechteile für die Automobilindustrie. Ein eigener Werkzeugbau versorgt die Produktion an den verschiedenen Standorten mit Umformwerkzeugen.

Außer der Anlage zum Laserauftragsschweißen ist die integrierte CAx-Software (CA= Computer-Aided) ein weiteres Herzstück des Systems. Damit lassen sich die notwendigen Prozesse rund um die Laseroberflächenbehandlung reproduzierbar und übersichtlich steuern. Alle notwendigen Prozessparameter werden schnittstellenlos an die Anlage übermittelt. Bereits im Vorfeld der eigentlichen Bearbeitung kann der Vorgang bis ins Detail simuliert und optimiert werden.

Mehr als 60 Partner aus Industrie und Forschung traten im Jahr 2010 zu InnoCaT® an, um gemeinsam an Innovationen und Synergien entlang der Prozesskette im Automobil zu forschen. Sie durchleuchteten erstmals ganzheitlich und aus Sicht der Ressourceneffizienz, die komplexen Produktionsabläufe – vom Werkzeugbau über das Presswerk und den Karosseriebau bis hin zur Lackierung der Rohkarosserie. In fünf Verbund- und 30 Teilprojekten entstanden bis zum Abschluss im Sommer dieses Jahres technische Lösungen sowie ganzheitliche Ansätze, die Energie- und Ressourceneffizienz steigern.

Die Forscher zeigen den Prozess vom 3. bis 6. Dezember auf der Messe EuroMold in Frankfurt am Fraunhofer-Gemeinschaftsstand in Halle 11, Stand C 68

Martin Bock | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2013/dezember/robustere-werkzeuge.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien
24.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, HHI

nachricht MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin
24.02.2017 | FOKUS - Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik