3D-Biegen von Profilen mit Spannungsüberlagerungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2006 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 23344076

Zur Fertigung von räumlich gekrümmten Profilen mit beliebigen Konturen als wichtige Leichtbaustrukturelemente werden zurzeit sowohl aufwendige Verfahren und teure Maschinen als auch Verfahren mit geringer Flexibilität bezüglich Konturänderungen eingesetzt. Diese Negativaspekte kommen im Bereich des Prototypenbaus und in dem immer stärker werdenden Trend zur Reduzierung der Stückzahlen durch einen steigenden Individualitätswunsch beim Kunden zum Tragen. Dadurch entsteht die Forderung nach einem Profilbiegeverfahren, welches eine frei definierbare Kontur zulässt, die ohne hohe Werkzeugkosten jederzeit herstell- und veränderbar ist. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll daher eine neue Verfahrensvariante zum flexiblen räumlichen Biegen von Profilen, basierend auf dem Aspekt einer Spannungsüberlagerung, entwickelt werden. Für dieses Verfahren soll eine im Vergleich zu den heutigen 3DBiegeanlagen einfache und kostengünstige Biegemaschine, aufbauend auf Universalmaschinen entwickelt und mit einer angepassten Steuerungstechnik ausgerüstet werden. Die Verfahrensvariante soll auf der Überlagerung des kinematischen Drei-Rollen-Biegens mit einem Verfahren des Freiformbiegens beruhen. Die Kombination dieser beiden Verfahren erzeugt eine konstruktive Trennung in eine Plastifizierung der Profile in der Umformzone des Drei-Walzenbiegens und der kinematischen Erzeugung der Biegekontur durch eine nachfolgend angeordnete Ablenkeinheit mit der Absicht, aufgrund der Überlagerung von Biegespannungen die Verfahrensgrenzen in der Größe der maximalen Krümmungen bei gleichzeitiger Reduzierung der Umformkräfte und somit der Querschnittsverformungen zu erweitern. Die Bestrebungen gehen dahin, durch die kinematische Gestalterzeugung die erzeugbare Form mit hoher Flexibilität und ohne werkzeugtechnischen Aufwand jederzeit ändern zu können. Dabei müssen die Zuverlässigkeit des Verfahrens und die Konturgüte den hohen Ansprüchen der industriellen Praxis genügen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Uwe Dirksen