Hydroforming

Mit Wasser Werkstoffe in Form bringen

Jeder ins Automobil eingebaute Elektromotor erhöht dessen Gewicht, sei es für den Außenspiegel oder für den Fensterheber. Je schwerer aber ein Automobil wird, um so mehr Treibstoff verbraucht es auch. Daher ist es den Automobilherstellern ein großes Anliegen, das hinzugekommene Gewicht anderswo wieder einzusparen. Aus diesem Bestreben heraus hat sich in der Automobilbranche der Leichtbau etabliert. Dort werden tragende Fahrzeugteile aus höherfestem Stahl und Leichtmetallen gefertigt, um die Sicherheit für den Insassen zu erhöhen und die Kosten für den Hersteller zu senken.

Der Studiengang Allgemeiner Maschinenbau der Fachhochschule Aalen weist mit der Technik des Hydroforming und hydromechanischen Tiefziehens Wege, wie solche Fahrzeugteile leicht, stabil und kostengünstig produziert werden können. In einem vorbereitenden Prozess werden dazu Metallrohre so gebogen, dass sie in ein vordefiniertes Werkzeug passen. Im eigentlichen Hydroformingprozess werden die Endungen des Rohres dicht an eine Hochdruckpumpe angeschlossen und mit mehreren tausend Bar Druck ’aufgepumpt’. Wo das Wasser mit mehreren Tonnen pro Quadratzentimeter auf den Rohrmantel drückt, gibt der Werkstoff nach und passt sich der Werkzeugform an. Das gewünschte Fahrzeugteil besteht dann aus einem Stück und weist eine sehr hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht auf.

Wollte man dasselbe Fahrzeugteil tiefziehen bzw. hydroformen, d.h. mechanisch mit einem Stempel in Form bringen, müssten insbesondere Hohlkörper aus mehreren Teilen verschweißt werden. „Doch der Mehraufwand einer Schweißnaht macht das Fahrzeugteil unverhältnismäßig teuer“, erläutert Prof. Dr. Herbert Bauer von der FH.

An den englischen Universitäten Wolverhampton, Leicester und Glasgow können Studierende der Fachhochschule Aalen auf dem Gebiet des Hydroforming promovieren. Drei Doktorarbeiten wurden an der FH Aalen auf diesem Gebiet bereits angefertigt. Weitere vier sind am Entstehen. Die englischen Professoren Musa Mihsein und Richard Hall treten hierfür als Supervisoren auf. Zweimal jährlich kommen sie nach Aalen, um die Forschungsfortschritte in Augenschein zu nehmen. Ebenso oft fahren die Doktorranden nach England. Den Abschluss des Promotionsverfahrens bildet für die Aalener eine mehrstündige mündliche Prüfung an einer der englischen Universitäten.

In die Forschungsaktivitäten der FH sind zudem nahezu alle Automobilhersteller und Zulieferer verwickelt. „Von der Kooperation mit BMW, DaimlerChrysler, Schuler, Voith, Zeiss, Mapal, Leitz, Simpelkamp usw. geht eine klare Signalwirkung für die Qualität der Forschung an Fachhochschulen aus“, meint Prof. Dr. Herbert Bauer. „In unserem Fall ist das eine deutliche Aufwertung des Technologiestandortes Ostalb und ein starker Anreiz für Studierende, wie Jens Buchert, Michael Keigler und Peter Gantner an der FH Aalen im Studiengang Allgemeiner Maschinenbau eine Promotion in Angriff zu nehmen.“

Kontakt:
Prof. Dr. Herbert Bauer
Tel. 07361 / 576-108