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Ostdeutsches Netzwerk IHU

Als Netzwerkkoordinator tritt dabei das Fraunhofer- Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik auf. Das Institut konnte sich in den vergangenen Jahren ein großes Expertenwissen im Bereich der Innenhochdruck-Umformung aufbauen.

Das Innenhochdruck-Umformen hat sich vor allem in den letzten drei Jahrzehnten zu einem Verfahren entwickelt, das bei Großunternehmen im Bereich der Automobilzulieferindustrie Anwendung findet. Vor allem Abgaselemente, Strukturbauteile aber auch Produkte aus dem Antriebstrang (Nockenwelle) werden mit diesem Verfahren hergestellt. Im Bereich der kleinen und mittelständigen Unternehmen ist das Verfahren hingegen selten zu finden. So verhindern einerseits die hohen Investitionskosten für IHU-Anlagen andererseits das fehlende Know-how ein stärkeres Interesse am Innenhochdruck-Umformen. Auf Basis dieser Problematik wurde im Juli 2005 das Ostdeutsche Netzwerk IHU gegründet. Das Ziel des Netzwerkes ist die Einführung der IHU-Technologie vor allem für kleine Unternehmen. So begann das Netzwerk mit acht Unternehmen aus verschiedenen Branchen.

Anwender:
- Abex Blechbearbeitungs GmbH
- AEL Apparatebau Leisnig
- Wätas Wärmetauscher GmbH

Anlagenhersteller:
- FF Fluidforming GmbH
- IWC Engineering GmbH
- Maximator GmbH
- HSL Hochdruck und Sonderhydraulik GmbH Leipzig

Werkzeugbauer:
- Albert Schmutzler GbR
- Werkzeugbau Siebenwurst Werkzeugbau GmbH

Als Netzwerkmanager sowie zur Bereitstellung von Forschungs- und Entwicklungspotenzial agiert das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU mit Sitz in Chemnitz. Somit konnte eine gute Basis aus potenziellen Anwendern und Expertenwissen im Bereich des Werkzeugbaus, des Anlagenbaus und der Forschung und Entwicklung geschaffen werden. Schon nach den ersten gemeinsamen Netzwerktreffen stellte sich heraus, dass vor allem im Bereich des Wärmetauscherbaus großes Interesse am Einsatz des Innenhochdruck-Umformens bestand. Derzeitig erfolgt das Fügen von Lamellen und Tauschrohren (notwendig zur sicheren Wärmeübertragung) durch ein mechanisches Aufweiten mit Hilfe einer Kugel (Abbildung 1).
Abbildung 1
Abbildung 1:

Mechanisches Aufweiten vom Tauscherrohr

Problematisch erweist sich dieses Verfahren jedoch bei Toleranzveränderungen des Tauscherrohres oder der Lamellenkragen. Weiterhin ist vor allem bei der Verwendung von Edelstählen ein hoher Werkzeugverschleiß zu verzeichnen. Mit Hilfe des Innenhochdruck-Umformens sollte nicht nur eine kraftschlüssige Verbindung geschaffen, sondern durch ein komplettes Fügen eines Wärmetauscherpaketes auch die Fertigungszeit solcher Systeme reduziert werden. Auf Basis dieser Überlegungen wurden im Rahmen eines Projektes, dass durch die sächsische Aufbaubank unterstützt wurde, eine große Anzahl von praktischen Untersuchungen am Fraunhofer IWU durchgeführt. Ziel war dabei vor allem die Bestimmung der Berst- und Fügedrücke sowie die Aufweitung kompletter Tauschersysteme (Abbildung 2).
Abbildung 2
Abbildung 2:

Abbildung 2: Komplett aufgeweitetes Tauschersystem

Weiterhin erfolgte die Konzeption notwendiger Schnelladapter und zugehöriger Anlagen. Mit Hilfe der Anlagenhersteller war es möglich, individuelle Anlagen bereitzustellen, die derzeitig für die Serienproduktion konzipiert werden. Dabei stellt die Wärmetauscherherstellung nur einen kleinen Teil der durchgeführten Aktivitäten dar. So entstand im März diesen Jahres ein Forschungsprojekt zur Optimierung des Umformprozesses beim IHU mit Hilfe von Piezosensoren (ORUM).

Das Ostdeutsche Netzwerk IHU geht diesen Juli in das dritte Jahr seines Bestehens. Unser Ziel ist weiterhin den Einsatz des Innenhochdruck-Umformen vor allem kleinen und mittelständigen Unternehmen zu ermöglichen. Neue Potenzielles Anwender sind dabei herzlich willkommen.

Sebastian Ortmann (Netzwerkmanager)

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