Querwalzen von Superlegierungen in Kleinserienfertigung

Problemstellung

Titan und hochwarmfeste Legierungen auf Nickel- und Kobaltbasis werden in Komponenten mit speziellen, oft extrem hohen Einsatzanforderungen angewendet. Die Herstellung verbraucht viel Energie und dauert lange, der Materialverlust ist hoch.

Das Fraunhofer IWU beschäftigt sich mit verfahrens- und werkstofftechnischen Grundlagen für material- und energieeffizientere Fertigungsprozessketten auf Basis partieller Umformverfahren. Wir entwickeln spezialisierte Umformverfahren mit partiellem Werkzeugeingriff wie z. B. Querwalzen, Axialgesenkwalzen und Bohrungsdrücken weiter und erschließen deren Potentiale für die Bearbeitung von Titan und hochwarmfesten Legierungen.

Inhalte der Verfahrensentwicklung sind u. a.

• die Entkopplung von Bauteil- und Werkzeugform,
• die Schaffung anlagentechnischer Voraussetzungen,
• die Minimierung von Kraft- und Energiebedarf,
• die Werkzeuggestaltung und Werkstoffflussoptimierung sowie
• die Erweiterung der Verfahrensgrenzen und Anwendungsbereiche.

Lösung

In Zusammenarbeit mit einem Maschinenhersteller wurde der Prototyp einer Maschine zum Axial-Vorschub-Querwalzen entwickelt. Die erarbeiteten Richtwerte und Parameter für die Anwendung des Axial-Vorschub-Querwalzens bei mittleren und kleinen Stückzahlen erlauben ressourceneffizientere Produktionslösungen.