Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Wirtschaftliche Realisierung anspruchsvoller Designs und komplexer Strukturbauteile
Die wirkmedienbasierte Umformung umfasst eine Vielzahl von Verfahren zur Umformung von Rohren, Profilen und Blechen. Das Innenhochdruck-Umformen (IHU) von Rohren und Profilen ist die wichtigste Technologie dieser Verfahrensgruppe. Sowohl bei Raumtemperatur, vorzugsweise mit flüssigen Wirkmedien, als auch bei Umformtemperaturen bis zu 1100 °C unter Nutzung von Gasen kann ein breites Werkstoffspektrum umgeformt werden. Neben der Umformtemperatur ist die Dehnrate ein Verfahrensparameter, um technologische Grenzen und Einsatzgebiete zu erweitern. Dies trifft vor allem bei der superplastischen Umformung zu. Sie ist gekennzeichnet durch geringe Dehnraten, die – verbunden mit hohen Umformtemperaturen – Umformgrade von mehreren 100 Prozent ermöglichen.
Die Temperatur spielt auch bei einigen Verfahrensvarianten eine bedeutende Rolle. Neben der klassischen wirkmedienbasierten Warmumformung von Leichtmetallen wurde am Fraunhofer IWU auch eine Verfahrenskombination aus IHU und Presshärten realisiert. Dieser Ansatz kombiniert die Vorteile aus Struktur- und Stoffleichtbau. Mit dem IHU-Presshärten können aus geschlossenen Profilen aus Mangan-Bor-Stählen höchstfeste Strukturbauteile gefertigt werden. Eine weitere Applikation der IHU ist die Kombination mit dem Spritzgießen in einem Werkzeug zur Fertigung von Hybridbauteilen.
Trends
- Umformung eines breiten Werkstoffspektrums
- Umformtemperaturen von Raumtemperatur bis über 1100 °C
- Erweiterung technologischer Grenzen und Einsatzgebiete durch gezielte Nutzung von Dehnrate und Umformtemperatur als Prozessparameter
- wirtschaftliche Fertigung von Bauteilen und Baugruppen durch Kombination mit bzw. Integration anderer Verfahren
- Wärmebehandlungen
- Spritzgießen
- Integration von Fügeoperationen