Produktivitätssteigerung bei der Inline-Erwärmung
-
Janosch Günzel
Janosch Günzel, M. Sc., geb. 1992, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt und ist seit 2018 Wissenschaftlicher Mitarbeiter mit je 50 %-Stelle am Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen der TU Darmstadt sowie der Werner Schmid GmbH in Fulda.
,
Joachim Hauß
Joachim Hauß, M. Sc., geb. 1984, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt und ist seit 2015 Geschäftsführer der Werner Schmid GmbH in Fulda.
Matthias Harnischmacher, M. Sc., geb. 1992, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt und hat im Rahmen seiner Masterthesis im Jahr 2021 an dieser Fragestellung mitgewirkt.
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Peter Groche, geb. 1961, leitet seit 1999 das Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen der TU Darmstadt.
Abstract
Zur Wahrung der Umformbarkeit hochfester Aluminiumlegierungen innerhalb mehrstufiger Umformprozesse ist eine exakte Temperaturführung unabdingbar. Realisiert wird dies am PtU der TU Darmstadt mittels eines temperierten Transferwerkzeuges, dessen Inline-Erwärmung der Bauteile die limitierende Größe für die erreichbare Zykluszeit darstellt. Um diese zu reduzieren und somit die Produktivität des Gesamtprozesses zu erhöhen, werden Aktivteile aus herkömmlichem Werkzeugstahl durch Kupfer-Komponenten ersetzt.
Abstract
To maintain the formability of high-strength aluminium alloys in multi-stage forming processes, a precise temperature control is indispensable. This is realized at the PtU of the TU Darmstadt by means of a temperature-controlled transfer tool, whose inline heating of the components is the limiting factor for the achievable cycle time. To reduce this and thus increase the productivity of the overall process, active parts made of conventional tool steel are replaced by copper components.
Hinweis
Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
About the authors
Janosch Günzel, M. Sc., geb. 1992, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt und ist seit 2018 Wissenschaftlicher Mitarbeiter mit je 50 %-Stelle am Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen der TU Darmstadt sowie der Werner Schmid GmbH in Fulda.
Joachim Hauß, M. Sc., geb. 1984, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt und ist seit 2015 Geschäftsführer der Werner Schmid GmbH in Fulda.
Matthias Harnischmacher, M. Sc., geb. 1992, studierte Maschinenbau an der TU Darmstadt und hat im Rahmen seiner Masterthesis im Jahr 2021 an dieser Fragestellung mitgewirkt.
Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Peter Groche, geb. 1961, leitet seit 1999 das Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen der TU Darmstadt.
Danksagung
Das Projekt „PrositAl dual“ (Produktivitätssicherung temperaturunterstützter Aluminium-Umformprozesse durch duale Forschung und Ausbildung) (HA-Projekt-Nr.: 1269/21 – 170) wird im Rahmen der Innovationsförderung Hessen aus Mitteln der LOEWE – Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Förderlinie 3: KMU-Verbundvorhaben gefördert.
Literatur
1 Süddeutsche Zeitung: Wie hart ist das Verbrenner-Verbot der EU? Online unter https://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/ verbrenner-aus-2035-eu-1.5611365 [Abruf am 05.07.2022]Search in Google Scholar
2 Zeit Online: Sorge wegen steigender Preise wächst. Online unter https://www.zeit.de/ news/ 2022 – 07/01/ifo-fast-alle-haendlerwollen-lebensmittelpreise-erhoehen [Abruf am 05.07.2022]Search in Google Scholar
3 European Parliament: Fact Sheets on the European Union – Energy Efficiency (2020). Online unter https://www.europarl. europa.eu/factsheets/en/sheet/69/energyefficiency [Abruf am 05.07.2022]Search in Google Scholar
4 Modi, S.; Vadhavkar, A.: Technology Road-map – Materials and Manufacturing. Center for Automotive Research, Michigan, 2019Search in Google Scholar
5 Deutsches Institut für Normung e. V.: DIN EN 485-2 – Aluminium und Aluminiumlegierungen – Bänder, Bleche und Platten, Teil 2: Mechanische Eigenschaften. Beuth Verlag, Berlin 2016Search in Google Scholar
6 Liu Y.; Zhu, Z.; Wang, Z.; Zhu, B.; Wang, Y.; Zhang, Y.: Formability and Lubrication of a B-pillar in Hot Stamping with 6061 and 7075 Aluminum Alloy Sheets. Procedia Engineering 207 (2017), S. 723–728 DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.81910.1016/j.proeng.2017.10.819Search in Google Scholar
7 Grohmann, T.: Forming of AMAG 7xxx Series Aluminium Sheet Alloys. In: Proceedings of the International Conference „New Developments in Sheet Metal Forming“. Fellbach, Germany 2016, S. 85–102Search in Google Scholar
8 Günzel, J.; Hauß, J.; Groche P.: Temperaturecontrolled Tools for Multi-stage Sheet Metal Forming of High-strength Aluminium Alloys. Materials Science and Engineering 1157 (2021) 012086 DOI: 10.1088/1757-899X/1157/1/01208610.1088/1757-899X/1157/1/012086Search in Google Scholar
9 Günzel, J.; Hauß, J.; Gaedigk, C.; Bergmann, J.; Groche P.: Development of a Process Chain for Multi-stage Sheet Metal Forming of High-strength Aluminium Alloys. Materials Science and Engineering 1238 (2022) 012014 DOI: 10.1088/1757-899X/1238/1/01201410.1088/1757-899X/1238/1/012014Search in Google Scholar
10 Uddeholm: Uddeholm Unimax® (Datenblatt), 2015Search in Google Scholar
11 Stephan, P.; Schaber, K.; Stephan, K.; Mayinger, F.: Thermodynamik – Grundlagen und technische Anwendungen – Band 1: Einstoffsysteme. 19. Aufl., Springer-Vieweg-Verlag, Karlsruhe 2012, S. 402 DOI: 10.1007/978-3-642-30098-110.1007/978-3-642-30098-1Search in Google Scholar
12 Deutsches Kupferinstitut: Cu-ETP (Datenblatt), 2005Search in Google Scholar
13 Schnarr Oberflächentechnik: Kanigen® (Datenblatt), Version 08Search in Google Scholar
© 2022 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
Articles in the same Issue
- Inhalt
- Editorial
- Mensch und Maschine vereint
- Produktionsnetzwerke
- Entscheidungsfindung in der Gestaltung und Koordination von globalen Produktionsnetzwerken
- Nachhaltigkeit
- Effiziente Druckluftnutzung in der automatisierten Produktion
- Nachhaltigkeitsgetriebene Transformation von globalen Produktionsnetzwerken
- Reifegradmodelle der ökologischen Nachhaltigkeit
- Wirtschaftlichkeit
- Ökonomische Bewertung nachhaltiger Wärmeerzeuger
- Produktivitätssteigerung bei der Inline-Erwärmung
- Krisenmanagement
- Bioinspirierte Erkennung von Abweichungen
- Kennzahlen
- Systematik für Kennzahlen in der Produktion
- Traceability
- Automatische Identifikation mittels RFID
- Batterieproduktion
- Automatisierter Stapelprozess zur Herstellung von Festkörperbatterien
- Ablaufplanung
- Ablaufoptimierung in einer Halbleiterfertigung
- Prozesssteuerung
- Adaptive Steuerungssoftware für die frei verkettete Montage
- Kommissionierung
- Vorgehensmodell zur Einführung von Pick-by-Scan
- Energieeffizienz
- Optimierung einer Materialflusssteuerung zur Energieeffizienzerhöhung in der Produktion
- Künstliche Intelligenz
- Industrielles Transferlernen
- Digitalisierung
- Leitfaden zur Einführung digitaler Produkte im Maschinenbau
- Digitale Erfassung von Energieverbräuchen in der Produktion
- Maschinelles Lernen
- Transfer und Reinforcement Learning in der Produktionssteuerung
- Vorschau
- Vorschau
Articles in the same Issue
- Inhalt
- Editorial
- Mensch und Maschine vereint
- Produktionsnetzwerke
- Entscheidungsfindung in der Gestaltung und Koordination von globalen Produktionsnetzwerken
- Nachhaltigkeit
- Effiziente Druckluftnutzung in der automatisierten Produktion
- Nachhaltigkeitsgetriebene Transformation von globalen Produktionsnetzwerken
- Reifegradmodelle der ökologischen Nachhaltigkeit
- Wirtschaftlichkeit
- Ökonomische Bewertung nachhaltiger Wärmeerzeuger
- Produktivitätssteigerung bei der Inline-Erwärmung
- Krisenmanagement
- Bioinspirierte Erkennung von Abweichungen
- Kennzahlen
- Systematik für Kennzahlen in der Produktion
- Traceability
- Automatische Identifikation mittels RFID
- Batterieproduktion
- Automatisierter Stapelprozess zur Herstellung von Festkörperbatterien
- Ablaufplanung
- Ablaufoptimierung in einer Halbleiterfertigung
- Prozesssteuerung
- Adaptive Steuerungssoftware für die frei verkettete Montage
- Kommissionierung
- Vorgehensmodell zur Einführung von Pick-by-Scan
- Energieeffizienz
- Optimierung einer Materialflusssteuerung zur Energieeffizienzerhöhung in der Produktion
- Künstliche Intelligenz
- Industrielles Transferlernen
- Digitalisierung
- Leitfaden zur Einführung digitaler Produkte im Maschinenbau
- Digitale Erfassung von Energieverbräuchen in der Produktion
- Maschinelles Lernen
- Transfer und Reinforcement Learning in der Produktionssteuerung
- Vorschau
- Vorschau
