Metallumformung mit geringerer Wärmezufuhr
Oft liegt die Assoziation zu einer Schmiede nahe, wenn man das Wort Schmieden hört. Tatsächlich ist die Arbeit eines Schmieds, also das Erhitzen und Bearbeiten von Metall, bis es eine nützliche Gestalt annimmt, heutzutage immer noch von großer Bedeutung. Dieser Vorgang wird mittlerweile Umformung genannt. Bei der Warmumformung muss das Metall auf sehr hohe Temperaturen erwärmt werden, was einen hohen Energieaufwand mit sich bringt. Zusätzlich beeinflussen hohe Temperaturen die Oberflächenqualität negativ, führen zu Materialverlust und fördern die Bildung einer Oxidschicht. Um den negativen Umwelteinflüssen und Kostenfaktoren entgegenzuwirken und gleichzeitig präzisere und qualitativ hochwertigere Endprodukte herzustellen, hat man sich in der Fertigungsindustrie der Halbwarmumformung zugewandt. Die Halbwarmumformung wurde bereits erfolgreich in der Produktion symmetrischer Teile um eine Achse eingesetzt (Rotationssymmetrie). Europäische Forscher suchten nun Wege, diese Technologie auf Produkte ohne Rotationssymmetrie zu übertragen und riefen daher das Projekt "Design of a semi-hot process chain" (Desproch) ins Leben. Die Wissenschaftler untersuchten die zu erfüllenden Voraussetzungen und passten ausgewählte Aspekte der Umformung mit computergestütztem Design (CAD) an die Halbwarmumformung an. Sie erstellten mit der Finite-Element-Methode (FEM) Stoffflussimulationen zur Bewertung der Umformungsarbeitsabläufe. Bei der FEM werden 'endlich' kleine Materialteilchen (finite Elemente) einzeln und in Bezug auf ihre Wechselbeziehungen untersucht. Nach erfolgreicher Entwicklung und Produktion der notwendigen Schmiedewerkzeuge und nach Entwurf der Prozesskette wurde die Produktionslinie getestet und bewertet. Man stellte auch einen Katalog an Vorgaben für die Qualitätssicherung für diesen Zweck und für die Fertigung im Allgemeinen zusammen. Das Desproch-Konsortium entwickelte erfolgreich eine Produktionslinie für die Halbwarmumformung langer Objekte mit Rotationsasymmetrie. Damit kann nun eine Vielzahl an Bauteilen mit diesem ökonomischen und umweltfreundlichen Verfahren bearbeitet und die Fertigung qualitativ hochwertiger Produkte mit Zeit- und Materialersparnis gesichert werden.
