PDF Ideen der Zukunft - Bertrandt

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umformung Von schichtVerbünden
aus metallen und (thermoPlastischen)
kunststoffen mittels fluidzellPressen
Volkswagen ag
Technische Aufgabe:
Die technische Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Umformungsverfahren ohne
qualitative Einbußchen bezüglich der Oberfläche, Schnittkanten und Materialstärke
bereitzustellen.
Ausgangssituation:
Die Umformung von Aluminium-Polypropylen-Verbundwerkstoff durch Tiefziehen
ergab keine geeignete Oberflächengüte, sowie eine ungleichmäßige Umformung im
Randbereich. Dort muß unter Umständen sogar manuell nachgearbeitet werden, was
die Oberflächenqualität weiter verschlechtert.
Lösung:
Das Werkstück aus dem Schichtverbund Aluminium-Polypropylen-Aluminium
(0,24mm – 0,92mm – 0,24mm) wird in eine Fluidzellpresse eingeführt.
Eine Gummimembran aus Naturkautschuk wird mit Rizinusöl beaufschlagt.
Für das Umformen des Bleches in der Form ist ein Druck von 130-150 bar notwendig.
Durch die gleichmäßige Druckverteilung kann das Material fließen und die
dünne Aluminiumdeckschicht wird nicht beschädigt. Das Ergebnis ist eine hohe
Oberflächenqualität.
Der Umformdruck variiert bei anderen Radien, Bauteilgrößen etc.
Da das Verbundmaterial einen Kunststoffkern enthält, kann es nicht mit Lasertechnik
beschnitten werden. Bisherige Versuche ergaben beim Wasserstrahlschneiden eine
gute Schnittkantenqualität. Das Material kann jedoch auch in einer Fluidzellpresse
beschnitten werden. Dafür müssen die Schnittkanten in der Werkzeug eingearbeitet
werden. Bei einem Druck von 300 bar drückt eine Gummimembran das Material an
die Beschnittkante im Werkzeug, welche dann den sauberen Beschnitt durchführt.
Vorteile:
< Hohe Oberflächengüte
< Gleichmäßige Druckverteilung im Umformprozess
< Integrierte Beschnittmöglichkeiten
Mögliche Anwendung:
< Alle Einsatzgebiete für Aluminium-Polypropylen-Verbundwerkstoffe,
beispielsweise Außenbleche für PKWs und Nutzfahrzeuge
2012/1112