Fehlerfreie Fertigung von Blechprodukten
Was haben Autos, Flugzeuge, Bierdosen, Waschmaschinen, OP-Tische und Küchenutensilien gemeinsam? Sie benötigen Blech. Eines der fundamentalsten Gebilde in der Metallverarbeitung, Blech, ist ein dünnes, plattes Metallteil, das durch ein industrielles Verfahren hergestellt wird. „Da Blech in so vielfältigen Produkten ein essentielles Material ist, ist die zuverlässige Blechumformung ein wesentlicher Fertigungsschritt“, sagt Eduard Piqueras Jover, der Projektkoordinator für Verbundforschung und Innovation bei Eurecat, dem Technologiezentrum Kataloniens. Die Blechumformung ist ein industrieller Prozess, bei dem ein Metallteil erstellt wird. Statt das Teil aus dem Blech zu schneiden wird beim Umformungsverfahren Kraft auf das Blech gewirkt, sodass es sich in die gewünschte Form biegt. Allerdings ist dieses Konzept alles andere als unproblematisch. „Das Problem ist, dass die aktuellen Hochleistungsbleche anfällig für Risse und nur begrenzt formbar sind,“ erklärt Jover. „Ein noch größeres Problem besteht darin, dass es unglaublich schwierig ist, die Reaktion eines bestimmten Blechs auf die Umformung vorherzusehen.“
Lösung häufiger Probleme bei der Blechumformung
FormPlanet (Sheet metal forming testing hub) geht diese Probleme an. FormPlanet wurde mit Unterstützung durch EU-Finanzmittel entwickelt und ist eine offene Testumgebung für Innovationen, die fortschrittliche Charakterisierungsverfahren für Blech, zerstörungsfreie prozessbegleitende Messungen und verschiedene Modellierungsansätze bietet. Zwei innovative Methoden, die im Projekt entwickelt wurden, bieten Lösungen zu häufigen Problemen bei der Blechumformung, darunter Kantenrisse, Wasserstoffversprödung, Risse im Zusammenhang mit der Formbarkeit sowie nicht erwartete Reaktionen der Teile. Jedes einzelne kann zu Produktivitätsverlusten oder ungenauen Qualitätsprüfungen führen. „FormPlanet bietet Verfahren, mit denen die Entwicklung und Umformung von hochfesten Blechen optimiert werden können. Das verbessert den Fertigungsprozess komplexer und leichter Bauteile“, merkt Jover an. Die fortschrittlichen Charakterisierungs- und Modellierungsmethoden der Plattform haben sich als wirksam dabei erwiesen, die Leistungsprognose für Blech zu präzisieren und Produktionsverluste zu reduzieren. Das Projekt konnte durch Tests, Vorführungen und Fallstudien aufzeigen, dass Unternehmen, welche die FormPlanet-Plattform in ihren Arbeitsablauf integrierten, ihre Fertigungs- und Umformungsprozesse ausbauen konnten. „Die teilnehmenden Unternehmen fanden Lösungen für Fertigungsprobleme mit hochfesten Blechen oder komplexen Teilen für leichte Lösungen und hohe Leistungsanforderungen“, sagt Begoña Casas, die technische Koordinatorin von FormPlanet bei Eurecat. Die Testverfahren der Plattform tragen auch, indem der Zeitaufwand für Forschung und Entwicklung sowie die Industrialisierung verringert wird, dazu bei, die Zeit bis zur Markteinführung von neuen Leichtmaterialien zu kürzen. Darüber hinaus verringern die neuen Methoden die Prüfzeit, die Komplexität und die Anzahl der erforderlichen Proben, sodass die Charakterisierungsmethoden deutlich günstiger sind.
Eine zentrale Anlaufstelle für die Charakterisierung von Blech
Daniel Casellas, der wissenschaftliche Leiter bei Eurecat, äußerte, dass die FormPlanet-Plattform Herstellern helfen würde, die Leistung von Bauteilen zu prognostizieren und einen fehlerfreien Fertigungsprozess sicherzustellen. „Unsere Testumgebung bietet die innovativsten Dienste zur Charakterisierung, Modellierung und Qualitätsprüfung von Blech in Europa“, erklärt Casellas. „Für die Branche der Blechumformung bietet dieses Instrument eine wahre Revolution.“ FormPlanet und die innovativen Methoden werden der europäischen Branche der Blechumformung bald über eine unabhängige Einrichtung zur Verfügung gestellt. Eurecat und seine Partner Letomec und COMTES FHT bauen diese Einrichtung derzeit auf und hoffen, sie Anfang 2023 in Betrieb zu nehmen. „Über diese neue Einrichtung können wir eine zentrale Anlaufstelle für die Charakterisierung, Modellierung und Qualitätskontrolle von Blech sowie ergänzende Dienste wie technische und unternehmerische Beratung anbieten“, fügt Casas hinzu. Neben dem Aufbau dieser neuen Einrichtung arbeitet das Projektteam weiter daran, die innovativen Charakterisierungs- und Modellierungsdienste zu verbessern und vorzuführen, die bereits über die FormPlanet-Plattform verfügbar sind.
Schlüsselbegriffe
FormPlanet, Blech, Blechumformung, offene Innovation, Testumgebung, Metallverarbeitung, Fertigung, industrieller Prozess, Metallteil
