Dank kompliziert geformter Edelstahlrohre können Automobilhersteller den knapp bemessenen
Platz im Motorenraum optimal für Abgasleitungen nutzen
Wien (tu) - "Zylindrische Edelstahlteile, die eine hohe Formänderung aufweisen, werden
in millionenfacher Stückzahl hergestellt und in Autos eingebaut. Ihre unregelmäßige Gestalt ist
eine Folge von extremem Platzmangel im Motorenraum", erläutert Professor Dieter Schuöcker vom Institut
für Umformtechnik und Hochleistungslasertechnik der TU Wien. Den ForscherInnen gelang es das in der Automobilindustrie
weit verbreitete Verfahren des Innenhochdruckumformens (IHU) durch eine spezielle Wärmebehandlung mittels
Laserstrahl zu optimieren. "Beim IHU wird ein Edelstahlrohling in ein geschlossenes Werkzeug gelegt. Anschließend
leitet man Wasser mit sehr hohem Druck (bis zu 2.000 bar) in das Rohr und erreicht somit ein Aufweiten des Werkstückes.
Letzteres wird sozusagen in die Form hineingepresst", verdeutlicht Projektmitarbeiter Alexander Kratky.
Eine Schwierigkeit bei der Herstellung dieser Teile stellen Rohre mit sogenannten Domen oder zylindrischen Ausstülpungen
dar, die als Verbindungsstücke zwischen einzelnen Abgasleitungen eingesetzt werden. Es gelingt oft nicht die
Ausbuchtungen mit einem einzigen IHU-Pressvorgang herzustellen. Kratky: "Der Stahl verfestigt sich mit jedem
Umformvorgang. Dies kann in weiterer Folge sogar zum Bauteilversagen führen. Wir nennen das Kaltverfestigung.
Ziel ist es die Form des Werkzeuges exakt abzubilden, ohne dass beispielsweise die Kanten der Bauteile Risse bekommen."
Ein Laserstrahl, der die Werkstücke zwischen den Pressvorgängen nur lokal dort erwärmt, wo die größten
Formänderungen stattfinden, ersetzt ein aufwendiges Zwischenglühen im Ofen. Diese Wärmebehandlung
ermöglicht die Fertigung von Bauteilen mit exakt ausgeformten Kanten ohne Risse. Nicht zuletzt gestaltet sich
der IHU-Vorgang durch die Laserbehandlung auch erheblich wirtschaftlicher. Das Forschungsprojekt, das in Zusammenarbeit
mit der Firma ELB-Form aus dem Montafon erfolgte, wurde mit Mitteln der FFG (Forschungsförderungsgesellschaft)
finanziert. |