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Jedes Teil wie es sein soll - stabile Bauteilqualität aus sensorbestückten Umformwerkzeugen

 
: Neubert, J.; Ortmann, S.; Albert, A.

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Postprint urn:nbn:de:0011-n-705276 (522 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: d7ccb727ee03ef879b530b791531f6a5
Erstellt am: 8.4.2011


Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie -BMBF-, Bonn:
9. Karlsruher Arbeitsgespräche Produktionsforschung 2008. Spitzentechnologien für den Wirtschaftsmotor Produktion : 11. und 12. März 2008, Karlsruhe
Karlsruhe: FZKA, 2008 (Forschungszentrum Karlsruhe. Wissenschaftliche Berichte FZKA-PFT 214)
S.160-166
Karlsruher Arbeitsgespräche Produktionsforschung <9, 2008, Karlsruhe>
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IWU ()
IHU; Innenhochdruck-Umformung; Wirkmedienumformung; Tiefziehen; Dünnschichtsensorik; hydroforming; deep drawing; thin film sensor technology

Abstract
Fehlerhaft ausgeformte Teile, Reißer und Faltenbildung senken die Wirtschaftlichkeit von Umformprozessen. Ursache dafür sind vor allem Schwankungen der Prozessparameter, wie beispielsweise der Werkstoffkennwerte. Eine geregelte Prozessführung könnte diese Schwankungen ausgleichen und den Ausschussanteil reduzieren. Voraussetzung für eine geregelte Prozessführung, z.B. beim Tiefziehen oder Innenhochdruck-Umformen (IHU), sind Informationen über den jeweiligen Ausformungsgrad bzw. die Bauteillage. Diese Voraussetzung ist bisher nur unzureichend erfüllt. Durch neuartige, in die Werkzeugoberfläche integrierte Dünnschichtsensoren soll die Möglichkeit geschaffen werden, den Umformprozess online zu überwachen und eine geregelte Prozessführung zu realisieren.
Am Beispiel ausgewählter Tiefzieh- und IHU-Prozesse wird dieses Konzept zunächst im Rahmen von Modellversuchen umgesetzt, um anschließend unter Produktionsbedingungen zur Anwendungsreife gebracht zu werden. Als Ergebnis sollen am Ende des Verbundprojektes universell einsetzbare Sensormodule zur Verfügung stehen, die Informationen über den jeweiligen Ausformungsgrad bzw. die Bauteillage während des Umformprozesses liefern. Außerdem soll eine Schnittstelle zur Anknüpfung an die jeweilige Pressensteuerung bereitgestellt werden, die die Verarbeitung der Sensorinformationen übernimmt und eine geregelte Prozessführung erlaubt.
Bei einer erfolgreichen Realisierung des Verbundvorhabens ergeben sich für die Projektpartner, folgende Verwertungsperspektiven:
Die Anwender der Umformtechnik (SCHMOLZ+BICKENBACH, TOWER) werden in die Lage versetzt, die Wirtschaftlichkeit ihrer Umformprozesse zu erhöhen und damit ihre Konkurrenzfähigkeit besonders auf dem internationalen Markt zu verbessern. Für die beteiligten Werkzeugbauer (SIEBENWURST, AWEBA) entsteht, bedingt durch den Know-how-Vorsprung bei der Integration der Sensormodule, ein Wettbewerbsvorteil bei der Vermarktung ihrer Werkzeuge. Desgleichen erschließen sich neue Märkte für die beteiligten Unternehmen, die sich mit der Herstellung und Vermarktung der Sensormodule sowie der Bereitstellung der erforderlichen Hard- und Software zur Anknüpfung an die Pressensteuerung beschäftigen (HOT, LS Laser, IWC, Fractal). Der wissenschaftliche Kenntniszuwachs auf dem Gebiet der Regelung von Umformprozessen und der Dünnschichtsensorik dient den beteiligten Forschungsinstituten (FhG-IWU, FhG-IST) als Grundlage für künftige FuE-Projekte.
Da sich die Technologie der Dünnschichtsensoren auch für vielfältige andere Überwachungsaufgaben in der Umformtechnik sowie im allgemeinen Maschinenbau einsetzen lässt, ist eine sehr breite Verwertung der Ergebnisse zu erwarten.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-70527.html