Verfahrensgrenzen beim Spaltprofilieren

Erweiterung der Verfahrensgrenzen beim Spaltprofilieren

 

Problemstellung

Das neue Massivumformverfahren Spaltprofilieren ermöglicht das Fertigen von verzweigten Profilen in integraler Bauweise. Das Auflösen bekannter Verfahrensgrenzen soll das herstellbare Geometrie- und Eigenschaftsspektrum von Spaltprofilen wesentlich Erweitern. Weitere Problemstellungen entstehen auch im Bereich der kontinuierlichen biegetechnischen Nachbearbeitung von Spaltprofilen , da die erzeugten Flansche eine hohe Kaltverfestigung und somit ein reduziertes Formänderungsvermögen aufweisen. Nochmaliges Spaltprofilieren der erzeugten Flansche ermöglicht das Erhöhen der Verzweigungsordnung und eröffnet somit weitere Anwendungsbereiche. Hier sind Möglichkeiten und Grenzen zu bestimmen.

Abbildung 1: Verfahrensprinzip: Spaltprofilieren
Abbildung 1: Verfahrensprinzip: Spaltprofilieren

Zielsetzung

Das prozesssichere Erreichen großer Spalttiefen in einer kontinuierlichen Fertigungslinie und die Analyse und Optimierung der walzprofiliertechnischen Weiterverarbeitung von Spaltprofilen sind Ziel aktueller Entwicklungen. Das Erhöhen der Verzweigungsordnung der durch Spaltprofilieren herstellbaren Geometrien soll darüber hinaus neue Konstruktionskonzepte für Profile aus Blech ermöglichen.

Vorgehensweise

Durch geeignete Verfahrensmodifikationen wird im ersten Schritt das prozesssichere Erreichen großer Spalttiefen und definierter Bauteileigenschaften im kontinuierlichen Betrieb realisiert. Im Fokus der Untersuchungen steht die Verarbeitung von Blechen mit Dicken von 1 bis 3 mm aus verschiedenen Aluminium und Stahl Werkstoffen. Im ersten Schritt erfolgt eine Prozesscharakterisierung mit anschließender Optimierung. Geeignete Werkzeugmodifikationen sollen das nochmalige Spaltprofilieren, der aus einem vorangegangenen Spaltprofilierprozess erzeugten Flansche, ermöglichen. Im Fokus der Untersuchungen stehen Möglichkeiten und Grenzen, die Verzweigungsordnung von Spaltprofilen zu erhöhen. Eine walzprofiliertechnische Nachbearbeitung ermöglicht das Realisieren bislang fertigungstechnisch nicht erzeugbarer Profilformen aus Blech, z.B. integrale Mehrkammerprofile. Hier sind Grenzen und Optimierungs-potentiale zu bestimmen.

Ergebnisse

Gefertigte Prototypen aus Blech zeigen die spezifischen Eigenschaften von Spaltprofilen vor allem die umformbedingte Verfestigung von mehr als 50 % im Oberflächenbereich und die geringen Rauhigkeiten (Rz,max= 1,6µm) der vergrößerten Oberflächen.

Abbildung 2: Gefertigtes Spaltprofil
Abbildung 2: Gefertigtes Spaltprofil