Kompaktpresse für die Warmumformung

Future

Der Hype um die Warmumformung ist etwas abgeflaut. Jetzt soll eine neue Idee der Warmumformung einen weiteren Schub verleihen, mit gleichartigen Werkstoffen, doch mit viel weniger Aufwand und für ein völlig anderes Teilespektrum.

06. Oktober 2016

Fast alle einschlägigen Veranstaltungen, Vortrags- und Diskussionsreihen der Umformtechnik hatten in den letzten Jahren die Warmumformung auf der Tagesordnung. Es wurde nicht nur viel geredet und diskutiert, sondern es gab auch ordentliche Ergebnisse – auch unter dem Gedanken des automobilen Leichtbaus und dem Druck, hoch- und höchstfeste Werkstoffe nur warm optimal umformen zu können. Die Anlagen sind mächtig, brauchen viel Platz und viel Energie. Man braucht dazu neben einem etwa 30 Meter langen Ofen und der Presse auch eine aufwändige Peripherie – doch anders war Warmumformung bisher nicht realisierbar.

Jetzt soll eine neue und gleichsam geniale Lösung für neuen Schwung in der Warmumformung sorgen. Das revolutionäre an dieser Lösung – sie wird von den Entwicklern Vertpress genannt – lässt sich grob an wenigen Punkten festmachen:

• Es können damit dünne Bleche bis 0,5 mm (darüber hinaus auch dickere) verarbeitet werden.

• Der Platzbedarf ist mit ungefähr 4 bis 5 m2 äußerst gering.

• Aufgrund der Größe der Anlage ist auch das Investment auf einem sehr niedrigen Level.

• Der Energieverbrauch beträgt nur einen kleinen Bruchteil einer herkömmlichen Warmumformanlage.

• Mit Vertpress können auch Kleinserien wirtschaftlich realisiert werden.

• Das Bauteilspektrum, bisher nur großen Automobilteilen vorenthalten, kann jetzt wesentlich nach unten erweitert werden und ist deshalb auch für andere Branchen, etwa im Geräte- und Apparate- oder für den Maschinenbau interessant.

• Die Erwärmungstechnik ist energieschonender und variabel.

• Die Transferwege und das Material-Handling ist einfach und simpel gelöst.

Vertpress ist eine Gemeinschaftsentwicklung von Neue Materialien Bayreuth, Preccon Robotics in Bayreuth und der Schnupp GmbH & Co. Hydraulik KG in Bogen. Die Entwicklung wurde als Forschungsprojekt und innerhalb des Verbundprojektes ›KMU-innovativ – Neue Prozesskette zum vertikalen Presshärten von hochfesten Stählen, Teilprojekt: Entwicklung der Hydraulikpresse und des Umformwerkzeuges‹, mit Mitteln des BMBF gefördert.

Die ersten Versuche wurden mittlerweile am Sitz Neue Materialien Bayreuth erfolgreich durchgeführt. Dazu Jürgen Kaiser, seitens der Materialforscher in Bayreuth für die Versuchsreihe mit verantwortlich: »Die ersten Ergebnisse, die wir mit Vertpress erzielt haben, lassen bereits erkennen, welches Potenzial in dieser neuen Presshärtetechnik steckt. Damit ist ein völlig neues Teilespektrum möglich.« Freilich ist die neue Warmumformtechnik noch im Versuchsstadium, aber die bereits reale Presstechnik in Bayreuth zeigt, dass das Kapitel Warmumformung neu aufgeschlagen wurde. Die Anlage, in den Abmessungen von etwa 2 m x 2 m, sieht so ganz anders aus, als man das bisher von der Warmumformung her gewohnt ist. Und man muss beim ersten Mal schon genau hinschauen, wie denn das Blech zugeführt, erwärmt und anschließend umgeformt wird. »Mit der Konstruktion sind wir dem einfachsten und wirtschaftlichsten Weg einer Warmumformung gefolgt«, so Konrad Schnupp, Geschäftsführer der Schnupp GmbH & Co. Hydraulik KG in Bogen und für die Technik der Vertpress verantwortlich.

Und in der Tat erwies sich die Vertpress bei den zahlreichen und erfolgversprechenden Versuchen, in allen relevanten Parametern als äußerst vorteilhaft. Ein Beispiel dafür liefert vor allem die Verkürzung der Prozesszeit, die im Vergleich vom konventionellen Presshärten zur Vertpress halbiert werden konnte.

Bislang werden die Blechteile noch von Hand in den Blechhalter eingelegt. Später, in der industriellen Anwendung, wird das dann von einem Roboter übernommen. In der Haltevorrichtung hängt das Blech quasi wie die Wäsche auf einer Wäscheleine und wird über einen Transfer senkrecht nach unten in die Erwärmungszone gefahren und dort auf zirka 900 °C (je nach Werkstoff und Dicke) erwärmt. Ist diese Temperatur erreicht, fahren die beiden Wärmeplatten auseinander und das Teil gelangt in das sich darunter befindliche Umformwerkzeug, wo es seine Form erhält. Anschließend erreicht es – im Falle von Bayreuth – eine Lagerkiste. Später wird es auf ein Auslaufförderband aufgelegt.

»Mit Vertpress«, so Jürgen Dörschmidt, bei Schnupp für die technische Umsetzung des Projektes verantwortlich, haben wir völlig neue Anwendergruppen und ein erweitertes Teilespektrum im Visier. Es gibt genügend Anwendungen außerhalb des Automobilsektors und kleinere Teile, die für Vertpress interessant sind. Darüber hinaus lassen auch die Kosten einer Vertpress erahnen, dass sich viele kleine und mittlere Blechfertiger für eine Investition in das Presshärten interessieren könnten.

Die Erschaffer der Vertpress haben darüber hinaus aber nicht nur Stahlwerkstoffe und NE-Metalle im Fokus, sondern ein breites Anwenderspektrum auch im Kunststoffbereich, bei Faserverbundwerkstoffen und sowohl bei unbeschichteten als auch bei beschichteten Materialien.

Die Versuchsanlage bietet täglich neue Erkenntnisse, es wird getestet und probiert. Erste Ergebnisse stimmen zuversichtlich. So haben sich die Entwickler entschlossen, Vertpress auf der Euroblech erstmals einem breiten Fachpublikum vorzustellen. Auf dem Gemeinschaftsstand der EFB soll das erste Exemplar der Vertpress beim Fachpublikum für großes Staunen sorgen.

Dietmar Kuhn

Fachjournalist aus Lauda-Königshofen

Erschienen in Ausgabe: 06/2016