Diskontinuierliche Fräsbearbeitung innerhalb einer kontinuierlichen Fließfertigung von Blechprofilen

Diskontinuierliche Fräsbearbeitung innerhalb einer kontinuierlichen Fließfertigung von Blechprofilen

 

Im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 666 an der Technischen Universität Darmstadt wird der Produktentstehungsprozess verzweigter Strukturen in einer integralen Blechbauweise ganzheitlich untersucht. Neben den Projektbereichen Entwicklung, Bewertung und Synthese findet im Bereich der Fertigung die Herstellung verzweigter Bauteile durch integrierte Umform-, Zerspan- und Fügeoperationen statt.

Durch das neuartige Fertigungsverfahren Spaltprofilieren und nachgelagerte Fertigungsprozesse, wie beispielsweise dem Laser-Schweißen, kann die bei Blechkonstruktionen übliche differenzielle, aus mehreren Komponenten bestehende Bauform durch eine integrale, aus einem einzigen Werkstück bestehende Bauform ersetzt werden. Funktions- und beanspruchungsoptimierte Geometrien können gezielt gefertigt werden.

Mittels Umform- und Fräsoperationen in Fließfertigung hergestelltes Blechprofil
Mittels Umform- und Fräsoperationen in Fließfertigung hergestelltes Blechprofil
 

Ein essenzieller Teil dieser Fließfertigung ist eine diskontinuierliche In-Line Fräsbearbeitung der Blechprofile. Diese bietet gegenüber anderen Fertigungsverfahren, wie z. B. dem Stanzen, den Vorteil der variablen Einbringung von Funktionselementen. Eine Umstellung der Formelementgeometrie ist kostengünstig, kurzfristig und ohne zusätzlichen Materialaufwand umsetzbar. Nachgelagerte Fräsbearbeitungsprozesse und zusätzliches Materialhandling können eingespart werden. Somit können die Herstellungszeit und die damit einhergehenden Herstellungskosten der Profile gesenkt werden.

Die besondere Herausforderung besteht in der Fixierung des bewegten Werkstücks während der spanenden Bearbeitung. Diese darf den kontinuierlichen Werkstückfluss nicht behindern, muss aber ausreichende Stützkräfte bereitstellen, um die Bearbeitungskräfte aufnehmen zu können und Lageabweichungen des Werkstückes zu verhindern. Weiterhin muss die Bearbeitung synchron mit dem Blechprofilvorschub geschehen.

Die Abbildung zeigt ein innerhalb der Fließfertigung bearbeitetes Blechprofil aus dem Feinkornstahl ZStE500 (HC420LA). Die Vorschubgeschwindigkeit betrug 5 m/s.

 

Förderträger

DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft SFB 666 - Sonderforschungsbereich 666