WAS IST GEOMETRISCHE ANPASSUNG DER WARMUMFORMUNG IN DER BLECHUMFORMUNG?
Geometrische Anpassung der Warmumformung bezeichnet die gezielte Anpassung von Eigenschaften innerhalb eines Bauteils, um spezifische Anforderungen zu erfüllen. Dadurch können Eigenschaften wie Festigkeit und Gewicht individuell optimiert werden. Drei zentrale Methoden machen diese in der Blechumformung möglich:
- Tailor Welded Blanks (TWB)
- Tailor Rolled Blanks (TRB)
- Patch Blanks
Jede dieser Techniken bietet unterschiedliche Vorteile und ist für unterschiedliche Anwendungen geeignet.
Tailor Welded Blanks (TWB)
Bei Tailor Welded Blanks werden Bleche mit unterschiedlichen Materialstärken oder -güten verbunden. Dies kann entweder aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien erfolgen, wobei die Materialdicke variieren kann. Die Verbindung der Bleche erfolgt durch Laserschweißen von Platinen oder von zwei Coils.
Vorteile von TWB
- Maßgeschneiderte Materialkombinationen
- Hohe Flexibilität bei der Geometrie
- Optimal anpassbar an spezifische Anforderungen
TWB kommen häufig in der Automobilindustrie zum Einsatz. Durch die Verbindung von Platinen oder Coils werden Bauteile geschaffen, die genau an ihre Einsatzbereiche angepasst sind.
Tailor Rolled Blanks (TRB)
Eine alternative Methode zur geometrischen Anpassung von Blechen ist die Verwendung von Tailor Rolled Blanks (TRB). Bei TRB handelt es sich um einen Flachwalzprozess, bei dem variable Blechdicken aus demselben Material in nahezu beliebiger Abfolge in Walzrichtung hergestellt werden können.
Dies ermöglicht Dickenunterschiede von bis zu 50% innerhalb eines Bauteils. TRB eignet sich besonders für Bauteile, die entlang ihrer Länge unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Im Gegensatz zu TWB kommen hier keine Schweißnähte zum Einsatz, was das Materialgefüge intakt hält.
TRB kann für den Kaltumform- und Warmumformprozess eingesetzt werden und bietet somit eine breite Anwendungspalette.
Vorteile von TRB
- Keine Gefügebeeinträchtigung durch Wärmeeinfluss bzw. Schweißen nach der Warmumformung
- Kompatibilität mit Kalt- und Warmumformprozessen
- Flexibilität bei Dickenübergängen (bis zu 50%)
Diese Technik ist besonders geeignet für Bauteile, die entlang ihrer Länge unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind. TRB kombiniert Präzision mit Vielseitigkeit und bietet eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten.
Patch Blanks
Patch Blanks setzen auf das Prinzip der punktuellen Verstärkung: Kleine Bleche (Patches) werden auf eine größere Platine punktgeschweißt, um zusätzliche Stabilität oder Funktionalität zu schaffen.
Patch Blanks werden im ebenen Zustand gefertigt und anschließend durch Tiefziehen umgeformt. Die Vorteile von Patch Blanks liegen in der Reduktion der Teileanzahl, da das Patch das Anbringen zusätzlicher Verstärkungen ersetzt. Dies führt auch zu einer Reduktion der benötigten Umformwerkzeuge, da ein separates Umformwerkzeug für Verstärkungsbleche entfällt.
Vorteile von Patch Blanks
- Reduzierte Teileanzahl und Werkzeugkosten
- Integration von Verstärkungen in die Grundstruktur
- Geringerer Produktionsaufwand
Diese Methode ist ideal, um Gewicht und Material zu sparen, ohne die Funktionalität zu beeinträchtigen. Patch Blanks ermöglichen eine effiziente Fertigung und minimieren gleichzeitig die Produktionskosten.
Fazit: Die Zukunft der Bauteilfertigung
Geometrische Anpassung in der Warmumformung durch TWB, TRB und Patch Blanks eröffnet neue Möglichkeiten in der Blechumformung. Mit diesen Verfahren lassen sich Bauteile entwickeln, die perfekt auf ihre Beanspruchung und Funktion abgestimmt sind und gleichzeitig Material- sowie Gewichtseinsparungen ermöglichen.
Durch die Kombination dieser Techniken entstehen Lösungen, die selbst höchste Anforderungen erfüllen und sowohl die Bauteile als auch die Fahrzeuge effizienter gestalten.
