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komplette Wertschöpfungskette

Gräbener Maschinentechnik zeigt auf der EUROBLECH die komplette Wertschöpfungskette

Das klassische Hydroforming erlebt derzeit eine Renaissance. Immer mehr Unternehmen setzen auf die Innenhochdruckumformung (IHU) bzw. die Außenhochdruckumformung (AHU). Zugleich gibt es nur noch wenige etablierte Maschinenbauer auf diesem Gebiet. Im Gegensatz zu den Maschinenbauern bietet aber die Gräbener Maschinentechnik GmbH & Co. KG (GMT) die gesamte Wertschöpfungskette des Hydroformings von der Kundenidee über Simulation, Konstruktion und Prototyping bzw. der Kleinserienfertigung bis hin zur anwenderspezifischen Presse an. Grund genug für das Unternehmen der Graebener Group, dieses Alleinstellungsmerkmal in Hannover auf der EUROBLECH 2012 in den Mittelpunkt zu stellen.
„Von Anfang an haben wir unsere Hydroformpressen um das Bauteil der Kunden herum konstruiert“, blickt Dr. Theodor Gräbener, geschäftsführender Gesellschafter der Graebener Group, zurück. So sei beispielsweise bereits beim RoboClamp®, der mit einer Schließkraft von 13.000 t stärksten Hydroformpresse der Welt, im Jahre 2002 verfahren worden. „Und dieses Selbstverständnis wurde bei Gräbener Maschinentechnik bis heute weiter ausgebaut.“
Des Weiteren erstellt GMT Machbarkeitsstudien und Umformsimulationen. Bei der Konstruktion der Hydroformpressen und der Werkzeuge bedient sich Gräbener modernster Software wie CATIA V5, Inventor, Mechanical Desktop sowie bei der selbstverständlichen FEM-Analyse des Programms FEM Tool Ansys.
Da mit dem Kauf der ehemaligen Schuler-Hydroforming-Immobilie in Wilnsdorf drei weitere IHU-Pressen in den Besitz der Graebener Group übergegangen sind, ist GMT in der Lage, mit nunmehr fünf Pressen im Geschäftsfeld „Prototyping/Kleinserienfertigung“ Neuerungen mit Hilfe des eigenen Maschinenparks kurzfristig zu erproben. Neben den existierenden hydraulischen Pressen mit 1.500 und 6.500 t Schließkraft sind Pressen mit 400, 2.500 und 10.000 t hinzugekommen. „Damit dürfte Gräbener über das größte Prototyping-Pressen-Kontingent weltweit verfügen“, vermutet Dr. Theodor Gräbener.
Für die Fertigung von Bipolarplatten für Brennstoffzellen entwickelte GMT die patentierte Powerboxx® mit einer Zuhaltekraft von 6.500 t. Die Powerboxx® ermöglicht es, diese Zuhaltekraft auf eine kleine Fläche von 300 x 200 mm zu konzentrieren.
Ohnehin laufen die 1.500-t- sowie die 2.500-t-Hydroformpresse unter Volllast. Erstere wird permanent von Kunden zum Prototyping sowie zur Fertigung von Teilen in geringen bis mittleren Losgrößen gebucht, letztere ist, ausgerüstet mit der neuen Steuerung MLC-H, das ganze Jahr über im Einsatz, um die wachsende Nachfrage nach hydroumgeformten Teilen befriedigen zu können.
Die 10.000-t-Presse, übrigens die IHU-Presse mit der weltweit größten Tischfläche (6.000 x 2.200 mm), wird derzeit hydraulisch und steuerungstechnisch optimiert, um für Mehrfachwerkzeuge zum Einsatz zu kommen.
„Diese einzigartigen Möglichkeiten in Summe versetzen Gräbener Maschinentechnik umso mehr in die Lage, Kunden anwenderspezifische Anlagenkonzepte anzubieten“, bilanziert Dr. Theodor Gräbener. Sei es als 4-Säulen-Presse, als Rahmenpresse, als C-Gestell-Presse wie den RoboClamp® oder sei es als PowerBoxx® oder PowerTower® zur Herstellung hydrogeformter Bleche.

Kapazitäten bei Salzgitter Hydroforming

Neue Hydroforming-Kapazitäten bei Salzgitter Hydroforming

Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit unseren Kunden schafft solides Wachstum der Hydroformingbedarfe. Daher haben wir jüngst unseren modernen Anlagenpark um zwei IHU-Anlagen erweitert.

Am Standort Brumby ging Anfang des Jahres 2012 eine Hydroformpresse mit 5.000 t Schließkraft in Betrieb. Die Anlage, die sich in einer mittels Robotern verketteten Linie mit vorgeschalteter Biegeanlage und Vorformpresse befindet, ist optimal für die Fertigung von größeren Strukturbauteilen in mittleren und hohen Serienstückzahlen geeignet.

Eine weitere IHU-Anlage mit 3.000 t Schließkraft wird Mitte des Jahres am Standort Crimmitschau in Betrieb gehen und dort u.a. für die Herstellung von Abgas- und Wärmetechnikkomponenten genutzt werden. Mit der Erweiterung sind wir für die kommenden Jahre gut gerüstet um als führender Technologiespezialist anspruchsvolle neue Projekte umzusetzen und unseren Kunden weitere Kapazitäten anzubieten.

Micro-Hydroforming

Micro-Hydroforming eröffnet neue Fertigungsmöglichkeiten für Komponenten der Mikrosystemtechnik

Motivation

Mikrosystemtechnik wird heute von zahlreichen Branchen bei der Entwicklung neuer und verbesserter Produkte eingesetzt, mit steigender Tendenz. Insbesondere Unternehmen aus den Bereichen der Kommunikationstechnik, der Medizintechnik, der Computerindustrie und der Automobilindustrie nutzen diese Technologie und suchen, angesichts der zunehmenden Stückzahlen der hierfür zu produzierenden Mikrobauteile, nach wirtschaftlichen Fertigungsverfahren. Für metallische Mikrokomponenten stehen derzeit allerdings nur sehr zeitaufwendige und damit teure Verfahren zur Verfügung, in der Regel basierend auf mechanischer Zerspanung oder elektrochemischen Wirkprinzipien. Der Einsatz von Umformverfahren, die sich für die wirtschaftliche Fertigung konventioneller Bauteilabmessungen in großen Stückzahlen bewährt haben, steht derzeit aber noch am Anfang.

Hydroforming, heute eine etablierte Umformtechnologie für die Serienfertigung im Makromaßstab, erlaubt die Herstellung komplexer, hohlförmiger Bauteile, die durch Kaltverfestigung sowie geschlossene und fügenahtfreie Querschnitte eine hohe Festigkeit und Steifigkeit besitzen [1]. Die Tatsache, dass diese Produkteigenschaften für eine Vielzahl von Komponenten der Mikrosystemtechnik eine wichtige Rolle spielt, hat die Fachhochschule Köln dazu veranlasst, die Umsetzung dieses Umformverfahrens in die Mikrowelt näher zu untersuchen und die notwendige Werkzeug- und Anlagentechnik für die Serienfertigung von Micro-Hydroforming-Komponenten mit Querschnittsabmessungen unter 1000 µm bei Innendrücken bis zu 4000 bar zu entwickeln. Bild 1 zeigt Beispiele von Demonstratoren im Größenvergleich, die im Rahmen dieses Projektes entwickelt wurden. [weiter lesen]

Hydroforming-Know-How von AP&T nach China

FAW investiert in hochmodernen Prozess für neues Automodell

Der chinesische Fahrzeugbauer FAW Car Co. Ltd. nimmt Investitionen im Bereich Hydroforming vor. Mit dieser Technik soll der neue Motorträger für ein neues Automodell produziert werden. Dank des hohen Niveaus der herausragenden Technologie und erfolgreicher Kooperationen in der Vergangenheit fiel die Entscheidung bei der Wahl der Produktionsanlagen zugunsten von AP&T.

FAW ist nicht nur einer der bedeutendsten Fahrzeughersteller Chinas, sondern auch einer der größten mit einem Produktangebot, das LKW, Busse und PKW umfasst. Als die Planungen für die Herstellung eines neuen Automobils abgeschlossen waren, entschied sich das Unternehmen für die Investition in hochmoderne Technologie zur Produktion komplexerer Bauteile. Weil der Einbau des gesamten Motors im Auto im sogenannten Motorträger erfolgt, ergibt sich eine Vielzahl von Möglichkeiten, z.B. durch Verschweißung mehrerer Blechbauteile. FAW entschied sich für Hydroforming, weil damit die folgenden Vorteile verbunden sind:

Enge Toleranzen bei wenigen Arbeitsabläufen
„Mit Hydroforming können wir ein gebogenes und vorgeformtes Rohr in einem einzigen Arbeitsablauf in die endgültige Form des Motorträgers umformen. Das Material kann nicht zurückfedern und man kann extrem enge Toleranzwerte einhalten, was ansonsten als Endkonturfertigung bezeichnet wird“, meint Björn Kinnby, Marketingleiter von AP&T für den asiatischen Markt. „Außerdem kann das Bauteil dadurch viel leichter sein. Es fällt erheblich weniger Abfall als bei der herkömmlichen Fertigung an. Für uns ergeben sich daraus niedrigere Herstellungskosten und höhere Qualität.”

Komplexe Formen
Beim Hydroforming wird ein Rohr oder Profil mit einer Flüssigkeit gefüllt, die meistens aus einer Wasser-Emulsion besteht. Bei Erhöhung des Drucks dehnt sich das Material aus und verformt sich entsprechend der Form des Werkzeugs. Da sich der Druck der Flüssigkeit senkrecht zur Oberfläche der Werkzeugform auswirkt, kann man Bauteile mit komplexer Geometrie häufig in einem oder zwei Arbeitsabläufen herstellen. Die Möglichkeiten zur Optimierung der Struktur des Bauteils abhängig von der jeweiligen Funktion erhöhen sich somit deutlich.

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Hydroforming-Know-How von AP&T nach China

Enge Toleranzen von Anfang an

Die neue Hydroforming-Anlage vor Ort bei FAW produzierte gleich beim ersten Versuch Bauteile im Rahmen der zulässigen Toleranzwerte.

Neues hydraulische Tiefziehen

Auf der Euroblech 2008 in Hannover präsentiert Schuler Hydroforming, ein Tochterunternehmen des Schuler Konzerns, ein neues Verfahren der wirkmedienbasierten Blechumformung: das hydraulische Tiefziehen. Mit diesem Verfahren können Kunden jetzt auch kleine und komplex geformte Bauteile kostengünstig und in geringen Losgrößen herstellen. Damit trägt Schuler Hydroforming dem Wunsch vieler Unternehmen aus der Automobil- und Zulieferindustrie sowie aus der Sanitär-, Hausgeräte- oder Möbelbranche nach designbezogenen Formen Rechnung. Zudem sind die für die Bauteilefertigung benötigten Werkzeuge ebenfalls klein und damit in der Anschaffung sehr günstig. Im Rahmen der Euroblech können entsprechende Werkzeugexponate am Schuler-Messestand besichtigt werden.

Je nach Form des Bauteils können Kunden bei der Herstellung von geometrisch anspruchsvollen Teilen zwischen verschiedenen Verfahren wählen. Das neuste Verfahren in der wirkmedienbasierten Blechumformung ist das hydraulische Tiefziehen.

Neu: Hydraulisches Tiefziehen

Zur Bearbeitung von Blechen werden beim hydraulischen Tiefziehen die Teile mit Hilfe eines unter Druck stehenden flüssigen Mediums in eine feste Matrize geformt. Die Hydraulikpresse hält das aus Druckkammer und Matrize bestehende Werkzeug geschlossen. Die durch eine PU-Schnur abgedichtete Druckkammer erzeugt die für die Umformung nötige Energie, mit der ein flüssiges Medium die Platine in die gewünschte geometrische Form bringt.

Für den Einsatz des hydraulischen Tiefziehens sprechen ein enormer Zeitgewinn und hohe Kosteneinsparungen in der Prototypenfertigung und Werkzeugentwicklung. Weiterer Vorteil: die sehr gute Oberflächengüte der Werkstücke – insbesondere bei sphärischen Geometrien. Die Investitionskosten, die diesen Kosteneinsparungen gegenüber stehen, sind vergleichsweise gering, denn das neue Verfahren kann auf bestehenden Hydraulikpressen mit Hilfe eines zusätzlichen Aggregates und durch einen einfachen Werkzeugwechsel ausgeführt werden.

Eine Verfahrensvariante des hydraulischen Tiefziehens, die bereits seit längerem eingesetzt wird, ist das hydromechanische Tiefziehen. Hierbei wird das Blech durch einen Blechhalter gehalten. Vorteil: Die mutmaßliche Außenseite ist dem Fluid zugewandt.