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Platzmangel im Motorenraum

Dank kompliziert geformter Edelstahlrohre können Automobilhersteller den knapp bemessenen Platz im Motorenraum optimal für Abgasleitungen nutzen. Am Institut für Umformtechnik und Hochleistungslasertechnik der Technischen Universität (TU) Wien experimentieren WissenschafterInnen mit der Wärmebehandlung solcher Hohlkörper. Der Einsatz von Lasern erlaubt eine lokale Bauteilerwärmung, der die Prozesskette verkürzt und den Werkstoff während der Umformung positiv beeinflusst.

IHU-Teile mit Domen

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IHU-Teile mit Domen

IHU-Teile mit Domen

Dieter Schuöcker und Alexander Kratky

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Dieter Schuöcker und Alexander Kratky

Dieter Schuöcker und Alexander Kratky

Wien (TU). – "Zylindrische Edelstahlteile, die eine hohe Formänderung aufweisen, werden in millionenfacher Stückzahl hergestellt und in Autos eingebaut. Ihre unregelmäßige Gestalt ist eine Folge von extremem Platzmangel im Motorenraum", erläutert Professor Dieter Schuöcker vom Institut für Umformtechnik und Hochleistungslasertechnik der TU Wien. Den ForscherInnen gelang es das in der Automobilindustrie weit verbreitete Verfahren des Innenhochdruckumformens (IHU) durch eine spezielle Wärmebehandlung mittels Laserstrahl zu optimieren. "Beim IHU wird ein Edelstahlrohling in ein geschlossenes Werkzeug gelegt. Anschließend leitet man Wasser mit sehr hohem Druck (bis zu 2.000 bar) in das Rohr und erreicht somit ein Aufweiten des Werkstückes. Letzteres wird sozusagen in die Form hineingepresst", verdeutlicht Projektmitarbeiter Alexander Kratky.

Eine Schwierigkeit bei der Herstellung dieser Teile stellen Rohre mit sogenannten Domen oder zylindrischen Ausstülpungen dar, die als Verbindungsstücke zwischen einzelnen Abgasleitungen eingesetzt werden. Es gelingt oft nicht die Ausbuchtungen mit einem einzigen IHU-Pressvorgang herzustellen. Kratky: "Der Stahl verfestigt sich mit jedem Umformvorgang. Dies kann in weiterer Folge sogar zum Bauteilversagen führen. Wir nennen das Kaltverfestigung. Ziel ist es die Form des Werkzeuges exakt abzubilden, ohne dass beispielsweise die Kanten der Bauteile Risse bekommen."   

Ein Laserstrahl, der die Werkstücke zwischen den Pressvorgängen nur lokal dort erwärmt, wo die größten Formänderungen stattfinden, ersetzt ein aufwendiges Zwischenglühen im Ofen. Diese Wärmebehandlung ermöglicht die Fertigung von Bauteilen mit exakt ausgeformten Kanten ohne Risse. Nicht zuletzt gestaltet sich der IHU-Vorgang durch die Laserbehandlung auch erheblich wirtschaftlicher. Das Forschungsprojekt, das in Zusammenarbeit mit der Firma ELB-Form aus dem Montafon erfolgte, wurde mit Mitteln der FFG (Forschungsförderungsgesellschaft) finanziert. 

Fotodownload: https://www.tuwien.ac.at/index.php?id=3674

Rückfragehinweis:
O.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr. Dieter Schuöcker
Univ.Ass. Dipl.-Ing. Dr. Alexander Kratky    
Technische Universität Wien
Institut für Umformtechnik und Hochleistungslasertechnik
Arsenal Objekt 207
1030 Wien
T +43/1/7983321 - 12, - 13
F +43/1/7983321 - 20
E dieter.schuoecker@tuwien.ac.at
E alexander.kratky@tuwien.ac.at

Aussender:
Mag. Daniela Ausserhuber
TU Wien - PR und Kommunikation
Karlsplatz 13/E011, A-1040 Wien
T +43-1-58801-41027
F +43-1-58801-41093
E daniela.ausserhuber@tuwien.ac.at
http://www.tuwien.ac.at/pr