Höchstfestes biegen

Technik/Rohrbiegen

Eine zukunftsweisende Zusammenarbeit von Transfluid und der TU Dortmund macht scheinbar Unmögliches möglich: Das Verformen schwer verformbaren Materials.

25. November 2014

Es ist die Umformung an einem Rohrende oder eines Rohres in Schritten (inkrementell), mit dem das neue Verfahren die Bearbeitung von hochfesten und höchstfesten Werkstoffen ermöglicht. Das erleichtert die Fertigung speziell dort, wo immer höhere Anforderungen gestellt werden. Und gerade Rohre werden immer extremer umgeformt.

Leichtere und stabilere Produkte

Mit der Inkrementellen Rohrumformung lässt sich jetzt beispielsweise eine Gewichtsreduzierung im Automobilbau umsetzen. Mit diesem neuartigen Verfahren hergestellte Produkte sind stärker belastbar und leichter – ein entscheidender technischer Vorteil für die Zukunft in hart umkämpften Weltmärkten. Auch hinsichtlich Ressourceneffizienz kann das Verfahren punkten: Material wird in nicht unerheblichem Maß eingespart.

Entstanden ist die weltweite Innovation der Inkrementellen Rohrumformung aus der intensiven Zusammenarbeit der Transfluid Maschinenbau GmbH und dem Institut für Umformtechnik und Leichtbau der Technischen Universität Dortmund. Den offenen Erfahrungs- und Wissensaustausch setzen die Partner auf der diesjährigen DORP fort. Beim Dortmunder Kolloquium zum Rohr- und Profilbiegen am 1. Oktober 2014 referierte auch Gerd Nöker, Geschäftsführer von Transfluid, zum Thema ›Biegen und Umformen: Die Reihenfolge macht den Unterschied‹ als Experte vor einem Fachpublikum aus Industrie und Wissenschaft.

Optimale Vorbereitung für nachfolgende Prozesse

»Herkömmliche Umformverfahren sind bei den meisten hochfesten Werkstoffen überfordert«, so Gerd Nöker. »Unsere Maschine kann Rohre aus solchem Material rotationssymmetrisch partiell umformen, um sie für nachfolgende Prozesse vorzubereiten.«

Solch ein nachfolgender Prozess ist zum Beispiel das Hydroformen. Hierfür wird mittels der Inkrementellen Umformung ein Rohr mit verschiedenen Durchmessern und unterschiedlichem Wandstärkenverlauf vorgeformt. Besonders wichtig für das Hydroformen: Im lokal reduzierten Rohrbereich gibt es keine Veränderung der Wandstärke.

- Hoch- und höchstfeste Werkstoffe kalt umformbar,

- Biegeradien und Freiformradien ohne Rückfederung mit hoher Genauigkeit im laufenden Prozess,

- geringe Ovalität des Bogens bei minimaler Wandstärkenschwächung.

Beeinflussung der Oberfläche, verbesserte Materialeigenschaften

Zusätzlich erlaubt der rollierende Prozess auch eine definierte Einstellung der Oberfläche. Zusätzlich verbessern sich unter Umständen sogar die Werkstoffeigenschaften. Die Rohrumformmaschine von Transfluid ist mit einer einfachen Biegevorrichtung ausgestattet. Mit dieser wird das umgeformte Rohr sehr einfach und mit geringem Kraftaufwand gebogen. Der Werkstoff wird durch die rotatorische Umformung plastifiziert. So können Rohre gleichzeitig mit relativ engen Radien ohne Dorn gebogen werden. Weil das Rohr aufgrund des überlagerten Prozesses nur minimal zurückfedert, ist der erreichte Biegewinkel fast identisch mit dem geschalteten Winkel der Maschine.

Mit seiner neuen Technologie der Inkrementellen Rohrumformung bietet Transfluid die Option zur Bearbeitung solcher bedarfsgerecht hergestellter Rohre (tailor tubes) bis zu einem Durchmesser von 90 mm. Diese Lösung für Rohre eröffnet so völlig neue Dimensionen der Rohrbearbeitung und treibt gleichzeitig den Fortschritt der Produktgestaltung weiter voran. Auf die Zukunft darf man also gespannt sein.

Energieeffizientere hydraulische Antriebe

Herkömmlichen hydraulischen Antrieben mit ihrer großen Robustheit und der einmaligen Kraftdichte mangelte es bisher an Energieeffizienz. Das ändert sich jetzt mit einer Weiterentwicklung von Transfluid: Bis 70 Prozent Einsparung gegenüber dem bisherigen Standard von Hydrauliksystemen werden erreicht. Bei den neuen Transfluid-Antrieben werden die Drehzahl und damit der Volumenstrom der Pumpe exakt an die geforderten Drücke angepasst. Sonst bekannte Energieverluste durch abströmendes Öl an Druckventilen werden so vollständig vermieden. Die Drehzahl und damit der Volumenstrom der Pumpe werden ebenfalls exakt an die geforderten Volumenströme angepasst. Sonst übliche Strömungsverluste durch Druckregulierung gibt es damit nicht mehr. Sobald keine hydraulische Funktion aktiv ist, steht der Motor still. Sind beispielsweise bei einer Biegemaschine die elektromechanischen Achsen, Längenvorschub oder die Verdrehung aktiv, steht die Servopumpe still. Das spart Energie.

Erschienen in Ausgabe: 07/2014