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Komplexes Beschneiden von Umformwerkstücken mittels Gasgeneratortechnologie

 
: Neugebauer, Reimund; Scheffler, S.; Eyerer, P.; Neutz, J.

Hannover: EFB, 2009, 69 pp.
EFB-Forschungsbericht, 298
ISBN: 978-3-86776-333-2
German
Report
Fraunhofer IWU ()
Lochen; Beschneiden; Umformteile; Wirkmedium; Gasgenerator

Abstract
Im Projekt wurden konventionell umgeformte Näpfe aus einem Aluminiumwerkstoff (AA6016) und einem Stahlwerkstoff (H320) im Bereich des Bodenradiuses (45° zur Wirkrichtung der Anlage) und dem Bereich der Zarge (90° zur Wirkrichtung der Anlage) gelocht. Hierzu wurde ein modifiziertes monventionelles Werkzeugkonzept einegsetzt, das anstelle des Stempel eine Gasgeneratoraufnahme beinhaltete.
Die Versuchsergebnisse zeigen, dass durch den Einsatz der Gasgeneratoren Schneidkräfte aufgebracht werden müssen, die dem konventioneller Technologien entsprechen. Ein Hochgeschwindigkeitseffekt in Hinblick auf einen reduzierten Schneiddruck ist nicht nachweisbar. Allerdings können mit einer Treibladung mehrere richtungsunabhängige Lochoperationen durchgeführt werden, was einer deutlichen Steigerung der Effizienz bei gleichzeitiger Einsparung an Werkzeugtechnik gleichkommt.
Die für den Schneidvorgang notwendigen Drücke wurden ab Zündzeitpunkt innerhalb von 12…20 ms aufgebaut, wobei der dabei erreichte maximale Druck entsprechend der genutzten Gasgeneratormenge (12 … 18 g) zwischen 50 und 120 MPa lag. Die Ausbildung der Schnittkanten erfolgte aufgrund der hohen Geschwindigkeiten gratfrei und durch die Nutzung der auf die unterschiedlichen Werkstoffe abgestimmten Gasgeneratoren auch nahezu rückstandsfrei.
Durch eine weitere Optimierung der Technologie und hier insbesondere der Gasgeneratorformulierung, ist in Bezug auf die dargelegten Ergebnisse mit weiteren Verbesserungen in Bezug auf Gasausbeute, Druckaufbauzeit und Schnittkantenqualität zu rechnen.
Die Kostenrechnung zeigt, dass die Gasgeneratortechnik auf Grund des Einsparpotenzials bei den notwendigen Werkzeugstufen bzw. -aktivteilen eine Alternative bei Kleinserien darstellt. Da bisher an einen Hersteller von Gasgeneratoren keine exakten Anforderungen in Bezug auf Stückzahlen und Formulierungen gestellt werden können, ist die Kostenrechung mit einem entsprechenden Fehler behaftet.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-103651.html