Hoch hinaus mit Tiefziehteilen

Hoch hinaus mit Tiefziehteilen
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Problemstellung für die Metallumformung
29.08.2011 | Hoch hinaus mit Tiefziehteilen oder kleine Serien beim Tiefziehen sind kein Widerspruch.

Noch immer herrscht heute die gängige Meinung, dass Tiefziehen viel zu teuer für kleinere Stückzahlen sei. Das Gegenteil ist aber der Fall. An einem Beispiel aus der Raumfahrt zeigen wir Ihnen auf, weshalb das Tiefziehen selbst hier die beste Lösung ist, obwohl die Stückzahl von 10-15 Einheiten  nach herkömmlicher Meinung nicht dafür sprechen würde.

Üblicherweise, ohne Spezialanforderungen wie z.B. aus der Luft- und Raumfahrttechnik, ist das Tiefziehen bereits ab 100 Stück eine der besten Alternativen zu den gängigen Verfahren Drehen, Fräsen und Giessen.

Der Kunde kam mit der folgenden Problemstellung zu uns:
  • Ring mit einem Durchmesser von 3m und einer Höhe von 0.5m
  • Kontur mit speziellem Profil
  • leichtes Bauteil => dünnwandig aus Alu
  • Massgenauigkeit +/- 0.5mm
  • reproduzierbarer Prozess
  • zusätzliche Bearbeitungen am Umfang (Löcher, Schlitze usw.)
Wir untersuchten verschiedene Verfahrensvarianten und bewerteten diese nach den vorgegebenen Rahmenbedingungen.

Variante 1: klassische Blechverarbeitung und Nachbearbeitung
  • Vorteil
    Tiefe Werkzeugkosten
  • Nachteil
    Genauigkeit
    Prozesssicherheit
    Schweissnaht
Variante 2: Metalldrücken und Nachbearbeitung
  • Vorteil
    Einfaches Verfahren

    Höhere Festigkeit durch Kaltumformung
  • Nachteil
    Genauigkeit

    Prozesssicherheit
    Bauteildimensionen
    Rondelle für Fertigung schwer beschaffbar
    Unterschiedliche Materialstärke nach der Umformung
Variante 3: Drehen aus Vollmaterial und Fräsen
  • Vorteil
    Genauigkeit
    Prozesssicherheit
  • Nachteil
    Materialdicke nicht realisierbar
    Rohmaterial schwer beschaffbar
    grosser Aufwand
Variante 4: Tiefziehen als 1 Bauteil und Nacharbeitung
  • Vorteil
    Höhere Festigkeit durch Kaltumformung
    Prozesssicherheit
  • Nachteil
    Werkzeugkosten
    Bauteildimension
    Rondelle für Fertigung schwer beschaffbar
Variante 5: Tiefziehen in Segmenten und Nachbearbeitung
  • Vorteil
    Höhere Festigkeit durch Kaltumformung
    Prozesssicherheit
  • Nachteil
    «Werkzeugkosten»

Tiefziehen in Segmenten ..

Tiefziehen in Segmenten ..
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realisiertes Tiefziehteil
.. war nun die favorisierte Variante.
Die einzelnen Segmente werden ineinander geschoben und dann vernietet. Nieten ist in der Luft- und Raumfahrt viel beliebter als Schweissen. Die Initialkosten für Werkzeuge und Programmierung hielten sich durch die Segmentierung in Grenzen.

Zusammenarbeit in der virtuellen Fabrik

Zusammenarbeit in der virtuellen Fabrik
www.virtuellefabrik.ch
Die Nachbearbeitung des Tiefziehteils, wie Randbeschnitt und Löcher wurde in diesem Fall mittels 3D-Laserschneiden gelöst. Hierzu arbeiteten wir mit einer Firma aus der virtuellen Fabrik (www.virtuellefabrik.ch) zusammen. Nur durch diese enge Zusammenarbeit konnten wir das Gesamtprojekt realisieren. Die virtuelle Fabrik beinhaltet die Fach-Kompetenzen eines Technologiekozerns. Dennoch sind alle Mitglieder unabhängig genug um die KMU-Mentalität beibehalten zu können.

Resümee

Wie eingangs aufgezeigt, kann diese Technologie des Tiefziehens auch bei äusserst kleinen Stückzahlen angewendet werden. Es ist lediglich die richtige Materialwahl und die Parameter für die Formgebung zu zu beachten. Kontaktieren Sie uns, wir beraten Sie gerne.

Gut Metallumformung AG ist Partner der Virtuellen Fabrik.

Gut Metallumformung AG
Vordere Püntacherstrasse 3
CH-8712 Stäfa

http://www.metallumformung.ch/

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Fragen und Kommentare (1)

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Networker: Jan Koop
Antwort vom 19.11.2011, 17:11 | Sehr geehrter Herr Koop Die Allgemeintoleranzen beim Tiefziehen von Metallen sind g und m. Einzelne Masse können auch in einem Genauigkeitsbereich von kleiner 0.05mm hergestellt werden. Dies bedingt aber eine gegenseitige Absprache, damit die Bauteilgenauigkiet auf die funktionalen Anforderungen abgestimmt werden können. Freundliche Grüsse M. Klinger
Networker: Marcel Klinger