Komplexe Bauteile aus einem Stück

Neuer SFB 666 untersucht konstruktive Möglichkeiten durch Spalten von Blechen

Die Natur braucht kein Schweißen, Nieten oder Schrauben: So wächst etwa ein Buchenblatt am Baum aus einem Stück, ohne dass irgendetwas erst zusammengefügt werden müsste. Das ausgewachsene Buchenblatt erreicht dabei eine bemerkenswerte Festigkeit, die es dem Baum bei minimalem Materialaufwand ermöglich, die Blattfläche auf die Sonne ausgerichtet zu halten.

Diese Festigkeit wird durch die Blattrippen auf der Unterseite bewirkt. In der Technik, etwa im Flugzeugbau, werden solche Festigkeitsprobleme bisher meist durch das Anbringen von verfestigenden Elementen durch Schweißen oder Nieten erreicht. Das könnte sich durch ein Verfahren ändern, das in einem gerade von der DFG bewilligten Sonderforschungsbereich (SFB 666) an der TU Darmstadt untersucht wird: das sogenannte Spalten oder Spaltumformen.

Beim Spalten wird die Kante eines durch Hilfswalzen fixierten Blechs durch eine spezielle Spaltwalze so bearbeitet, dass die Kante nach und nach im Querschnitt zu einer Y-Form aufgeweitet wird. Die Spaltwalze ist winkelig geformt, allerdings ist die das Blech trennende Kante nicht scharf, sondern eher stumpf: Die Blechkante wird nicht aufgeschnitten, sondern „fließt“ durch den Druck zwischen Spaltwalze und Hilfswalzen auseinander: Das Blech wird verzweigt, wodurch sich insbesondere seine Eigenschaften als Trägerelement drastisch verändern.

Durch das neuartige Verfahren könnten Bauteile leichter, fester, und zuverlässiger hergestellt werden als mit bisherigen Fertigungsweisen. Dies wird neue Perspektiven für die Produktgestaltung eröffnen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) stellt dem Sonderforschungsreich bis 2009 insgesamt Mittel in Höhe von 9,5 Millionen Euro zur Verfügung. Neben dem Fachbereich Maschinenbau an der TU Darmstadt arbeiten auch die TUD-Fachbereiche Mathematik und Materialwissenschaften und das Darmstädter Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit in dem SFB mit. Sprecher ist Prof. Dr.-Ing. Peter Groche, Leiter des Fachgebiets Produktionstechnik und Umformmaschinen im Fachbereich Maschinenbau der TUD. Der neue SFB ist der vierte laufende Sonderforschungsbereich, bei dem die TUD Sprecherhochschule ist.

Pressekontakt: Prof. Dr.-Ing. Peter Groche, Fachgebiet Produktionstechnik und Umformmaschinen, Fachbereich Maschinenbau, TU Darmstadt, Tel. 06151/16-3056