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 IDMT auf der Prolight + Sound 2017: Objektbasierte Tonmischung wird noch einfacher!
03.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

nachricht AERO 2017: Neuartiger elektrischer Antrieb für ökoeffizientes Fliegen mit Motorsegler
31.03.2017 | Technische Hochschule Wildau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten