Inkrementelle Hochgeschwindigkeitsumformverfahren

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Werner Homberg; Dr.-Ing. Maik Linnemann; Dr.-Ing. Verena Psyk
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425908346

Die wirtschaftliche Fertigung komplexer Blechbauteile mit hoher Variantenvielfalt in kleinen Stück-zahlen ist mit konventionellen Umformverfahren wie z. B. mehrstufigen Tiefziehprozessen kaum möglich, da die Werkzeuge bei diesen Verfahren eng an die jeweilige Bauteilgeometrie gebunden sind. Bereits geringe Geometrieänderungen bedingen kostenintensive Nacharbeit oder Neuanfertigung von Werkzeugsätzen. Deshalb besteht das übergeordnete Ziel des geplanten Projektes in der Entwicklung innovativer flexibler Fertigungsprozesse mit der zugehörigen Werkzeugtechnik für dieses Anwendungsspektrum. Konkret sollen die stoßstrombasierten Hochgeschwindigkeitsumformverfahren EMU und EHU um einen inkrementellen Ansatz zur elektromagnetischen inkrementellen Umformung EMIF bzw. zur elektrohydraulischen inkrementellen Umformung (EHIF) erweitert werden. Dadurch ergänzen sich die bekannten verfahrensspezifischen Vorteile der Hochgeschwindigkeitsumformung und die Vorzüge der inkrementellen Umformung komplementär. Die Forschungsergebnisse der erste Förderperiode haben gezeigt, dass in Bezug auf die Hauptformgebung flächiger Bauteile durch EMIF und EHIF grundsätzlich vergleichbare Ergebnisgüten realisierbar sind, wie bei der inkrementellen Umformung mit einem Drückstichel. Allerdings konnte das erwartete hohe Potenzial in Bezug auf Form- und Maßhaltigkeit aufgrund von dynamischen Effekten noch nicht in vollem Umfang nachgewiesen werden. Aufbauend auf diesem Kenntnisstand wird der Forschungsschwerpunkt in der zweiten Förderperiode auf die detaillierte Analyse des Einflusses des inkrementellen Prozesscharakters auf Rückpralleffekte und die Entwicklung von Strategien zur Verbesserung der Form- und Maßhaltigkeit durch Reduktion des Rückpralls bei der EHIF/EMIF gelegt. Dabei bleibt das übergeordnete Ziel des gesamten Forschungsvorhabens, die Erforschung der innovativen inkrementellen Hochgeschwindigkeitsumformprozesse EMIF und EHIF inklusive der zugehörigen Werkzeugtechnik zur wirtschaftlichen Fertigung hochwertiger großflächiger Blechbauteile mit großer Variantenvielfalt in kleinen Stück-zahlen, weiterhin bestehen. Die Komplexität der betrachteten Geometrien wird gegenüber den Untersuchungen in der ersten Förderperiode jedoch signifikant gesteigert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen