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Samstag, 18. November 2017

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Flexibles Walzprofilieren (3D-Walzprofilieren)

Die wirtschaftlichen und konstruktiven Vorteile der Verwendung von Profilen im Leichtbau sind hinlänglich bekannt. Das kontinuierliche Verfahren des flexiblen Walzprofilierens potenziert diese Vorteile.

Die Entwicklung des flexiblen Walzprofilierens

3D-Profile

Vor circa zehn Jahren wurde das sogenannte flexible Walzprofilieren (auch 3D-Walzprofilieren genannt) entwickelt, mit dem durch neuartige, verstellbare Walzgerüste auch über der Längsachse diskontinuierliche Querschnitte hergestellt werden können.

Die 1. Generation dieses Anlagentyps wurde aus Ideen von Prof. Schmoeckel, Prof. Groche und Dr. Istrate vom PtU Darmstadt entwickelt. Die data M Sheet Metal Solutions GmbH hat diese Entwicklung mit eigenen Ideen maßgeblich begleitet und bereits für diese erste Anlage die erforderliche flexible Steuerung COPRA® AMC (Adaptive Motion Control) konzipiert und geliefert.

Ebenfalls am PtU lief ein anderes Projekt zur Erzeugung maßgeschneiderter Vorformen für IHU-Prozesse. Insbesondere beim Einsatz höherfester Bleche wird nicht selten sehr schnell die Versagensgrenze des nicht mehr so gut verformbaren Materials erreicht. Durch flexibles Walzprofilieren können hier bereits endkonturnahe Vorformen mit einem effizienten und für höherfeste Stähle auch gut geeigneten Verfahren hergestellt werden.

Eine deutliche Weiterentwicklung erfuhr diese Technik in einem EU-Projekt "Proform", an dem insgesamt 22 europäische Partner beteiligt waren (u.a. Fiat und Daimler).

data M konzipierte, entwickelte und lieferte für die gebaute Versuchsanlage die komplette Steuerung COPRA® AMC für bis zu 256 flexible Achsen. Das im Oktober 2010 beendete Projekt hatte zum Ziel, die grundsätzliche Eignung des Verfahrens "Flexibles Walzprofilieren" für die Herstellung von Fahrzeugkomponenten mit diskontinuierlichen Querschnitten (3D-Profile) aus der Karosserie zu untersuchen und anhand einer Demonstrationsanlage zu beweisen. Das Vorhaben war erfolgreich, der Nachweis konnte erbracht werden.

Basierend auf den Erkenntnissen aus der aktiven Mitarbeit an den genannten und weiteren eigenen Projekten wurde von den Ingenieuren der data M Sheet Metal Solutions GmbH eine neue Anlage der 2. Generation mit verbesserten Aggregaten entwickelt, die im Juni 2010 nach Erprobung und Vorführung an einen der größten Stahlhersteller der Welt als "Prototypenanlage" verkauft wurde.

Videos Anlage 2. Generation

Vorteile des flexiblen Walzprofilierens

Sowohl den Automobilzulieferern als auch den einschlägigen Maschinenherstellern fehlt es in dieser speziellen Technik an ausreichendem Knowhow und Erfahrung. Die Industrie hält sich mit Investitionen auf diesem Gebiet noch etwas zurück, obwohl die Vorteile der neuen Technik auf der Hand liegen:

  • Höhere Flexibilität als pressgeformte Teile (diejeweils ein Extrawerkzeug brauchen) und größere Formvielfalt (etwa für geschlossene Profile)
  • Kostenvorteile durch kontinuierliche Produktion
  • Fertigung kompletter Teilefamilien auf nur einer Anlage
  • Bessere Umformbarkeit für hoch- und höchstfeste Stähle sowie Aluminium et cetera

Die data M SMS arbeitet neben einer Reihe von Machbarkeitsstudien an einer ersten größeren industriellen Umsetzung dieser interessanten Technologie.

Mit dem neuen Verfahren lassen sich auch "belastungsoptimierte" Profile mit an die jeweilige Belastungoptimal angepassten Querschnitten herstellen. Dadurch werden an Strukturbauteilen von PKWs und LKWs, wie Längs- und Querträger, Gewichtseinsparung über 20 Prozent erreicht, was bei anderen Techniken oft mit wesentlich höherem Aufwand und Kosten verbunden ist.

Auch die ökonomischen und ökologischen Effekte sind beachtlich. So ergäbe sich bei einer angenommenen Laufleistung von 100000 km eine Gesamteinsparungvon 4 l Treibstoff je eingespartem kg Auto (Annahme: Einsparung von 0,4 l pro 100 km je eingesparte 100 kg). Das ist nicht nur wirtschaftlich, sondern auch umweltschonend. Besonders erwähnenswert an dem neuen Verfahren ist jedoch, dass es nicht annähernd so viel kostet, wie es letztendlich einsparen hilft. Aufgrund der hohen Flexibilität des Verfahrens in Verbindung mit der Effizienz des Walzprofilierens können nämlich ganze Baugruppen und ähnliche Bauteilfamilien auf einer einzigen Anlage produziert werden.

Hier sehen Sie Ausschnitte aus 3 Webinaren zum Thema "Flexibles Walzprofilieren", gehalten von data M in 2011.
Klicken Sie hier um den Downloadlink für die vollständigen Videos zu beantragen.

Unser Angebot an Sie:

data M ist Ihr Partner zur industriellen Umsetzung dieser neuen Technologie: "Walzen von Blechprofilen mit über der Längsachse diskontinuierlichen Querschnitten". Intelligente Steuerungstechnik, zuverlässige Simulationstechnik und unsere Verfahrenstechnik sind dafür unabdingbare Voraussetzungen, um eine prozesssichere Kontrolle der Umformvorgänge im Blechband zu erreichen.

Im Einzelnen umfassen unsere Dienstleistungen folgende Bereiche:

  • Ausarbeiten einer Machbarkeitsstudie
  • Erarbeiten eines (teilweise) neuen Maschinen und Umformkonzeptes
  • Planung der industriellen Anlage und entweder
  • Lieferung kompletter industrieller Anlage an den Endkunden als Generalunternehmer oder
  • Beratung einzelner ausgewählter Maschinenhersteller,um diese Anlage(n) für ausgewählte Endkunden zu fertigen.
data M's integrierte Lösung