Herstellung von zellulären Faltstrukturen aus Blech
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Marcel Görz
Marcel Görz, M. Sc., geb. 1988, studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart. Seit dem Abschluss des Masterstudiums im Mai 2020 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik an der Universität Stuttgart in der Abteilung “Umform- und Schneidverfahren“ und forscht an neuartigen Verfahren zur Herstellung von Kernstrukturen für Sandwich-Bauteile aus Feinblech.
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Simon Thissen
Simon Thissen, M. Sc., geb. 1995, studierte Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart und arbeitet seit 2020 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart. In der Forschungsgruppe der Sandwich-Technologien forscht er an gefalteten Sandwich-Kernen aus verschiedenen Materialien und insbesondere an Faltstrukturen aus Feinblech.
Philipp Clauß, geb. 1983, schloss 2002 seine Ausbildung zum Werkzeugmacher Stanz- und Umformtechnik bei der Firma Schuler Cartec ab. Seit 2006 arbeitet er als Technischer Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik im Bereich Arbeitsvorbereitung und Konstruktion. Berufsbegleitend erwarb er 2009 den Technischen Fachwirt. Im Jahr 2010 übernahm er die Leitung der institutseigenen Werkstatt, seit 2017 arbeitet er nun als Betriebsleiter für das gesamte Institut.
Dr.-Ing. Kim Rouven Riedmüller, geb. 1984, ist Forschungsingenieur am Institut für Umformtechnik an der Universität Stuttgart. Im Jahr 2018 promovierte er im Fachbereich Maschinenbau mit dem Thema „Auslegung einer Prozessroute für das Thixo-Schmieden metallischer Rohrhalbzeuge unter Berücksichtigung der auftretenden Materialströmungen“. Seit 2013 ist er Leiter der Abteilung „Formgebungsverfahren“, 2018 übernahm er zusätzlich die Leitung der Abteilung „Umform- und Schneidverfahren“.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Mathias Liewald MBA, geb. 1960, ist Leiter des Instituts für Umformtechnik an der Universität Stuttgart. Nach seiner Promotion im Jahr 1990 an der Universität Dortmund war er von 1991 bis 2005 in verschiedenen Führungspositionen bei namhaften Unternehmen der Automobilindustrie tätig. Im Jahr 2005 übernahm er die Leitung des Instituts für Umformtechnik an der Universität Stuttgart. Seit Beginn dieser Tätigkeit widmet er sich der wissenschaftlichen Forschung auf den Gebieten der Erweiterung von Prozessgrenzen bei der umformenden Metallbearbeitung, der Modellierung des elastoplastischen Verhaltens metallischer Werkstoffe und der Erhöhung der Fertigungsstabilität von Blechumform- und Kaltfließpressprozessen. Er ist außerdem in zahlreichen wissenschaftlichen Organisationen tätig und fungiert als Fachgutachter.
Prof. Dr.-Ing. Peter Middendorf, geb. 1971 in Oldenburg, hat an der Universität der Bundeswehr München Luft- und Raumfahrttechnik studiert und dort auch, nach einer Zwischenstation beim Materialamt der Luftwaffe im Bereich Eurofighter, zum Thema Strukturmechanik von Faserverbundwerkstoffen promoviert. Im Anschluss war Prof. Middendorf bei der Konzernforschung der EADS in verschiedenen Positionen im Bereich Composite Technologies und Lightweight Design tätig, zuletzt als Hauptabteilungsleiter und Senior Experte. Ab 2010 war Prof. Middendorf bei der EADS Hubschrauber-Division und leitete dort das Direktorat Forschung und Innovation für Eurocopter Deutschland. Seit Februar 2012 leitet Prof. Middendorf als geschäftsführender Direktor das Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart. Seine Forschungsschwerpunkte sind Leichtbau, Faserverbundtechnologie und das mechanische Verhalten von Flugzeugstrukturen.
Abstract
Der Beitrag beschreibt die Entwicklung eines Umformwerkzeugs zur Herstellung von Faltstrukturen aus Stahlblechen, welche für Sandwich-Anwendungen eingesetzt werden können. Ausgehend von einer Analyse des Standes der Technik hinsichtlich der Faltkinematik von Faltstrukturen und unterschiedlichen Werkzeugkonzepten wurde ein Werkzeug entwickelt, welches die Herstellung von Faltstrukturen aus Feinblech ermöglicht. Dieser Beitrag verdeutlicht, dass die Herstellung von Faltstrukturen durch das gezielte Biegen von Blechen mit nicht vernachlässigbaren Dicken nur durch die Verwendung eines geeigneten Faltwerkzeugs möglich ist.
Abstract
The present paper describes the development of a forming tool for the production of folded sandwich core structures made of steel sheets. Based on an analysis of the state of the art, focusing on to the folding kinematics of folded structures and different tool concepts, a tool was developed to facilitate the manufacture of folding structures made of steel sheets. The contribution shows that the production of folded sandwich core structures via selective bending of sheet metal materials with non-negligible thicknesses is only possible by using a dedicated forming tool.
Hinweis
Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory-Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer Review).
About the authors
Marcel Görz, M. Sc., geb. 1988, studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart. Seit dem Abschluss des Masterstudiums im Mai 2020 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik an der Universität Stuttgart in der Abteilung “Umform- und Schneidverfahren“ und forscht an neuartigen Verfahren zur Herstellung von Kernstrukturen für Sandwich-Bauteile aus Feinblech.
Simon Thissen, M. Sc., geb. 1995, studierte Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart und arbeitet seit 2020 als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart. In der Forschungsgruppe der Sandwich-Technologien forscht er an gefalteten Sandwich-Kernen aus verschiedenen Materialien und insbesondere an Faltstrukturen aus Feinblech.
Philipp Clauß, geb. 1983, schloss 2002 seine Ausbildung zum Werkzeugmacher Stanz- und Umformtechnik bei der Firma Schuler Cartec ab. Seit 2006 arbeitet er als Technischer Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik im Bereich Arbeitsvorbereitung und Konstruktion. Berufsbegleitend erwarb er 2009 den Technischen Fachwirt. Im Jahr 2010 übernahm er die Leitung der institutseigenen Werkstatt, seit 2017 arbeitet er nun als Betriebsleiter für das gesamte Institut.
Dr.-Ing. Kim Rouven Riedmüller, geb. 1984, ist Forschungsingenieur am Institut für Umformtechnik an der Universität Stuttgart. Im Jahr 2018 promovierte er im Fachbereich Maschinenbau mit dem Thema „Auslegung einer Prozessroute für das Thixo-Schmieden metallischer Rohrhalbzeuge unter Berücksichtigung der auftretenden Materialströmungen“. Seit 2013 ist er Leiter der Abteilung „Formgebungsverfahren“, 2018 übernahm er zusätzlich die Leitung der Abteilung „Umform- und Schneidverfahren“.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Mathias Liewald MBA, geb. 1960, ist Leiter des Instituts für Umformtechnik an der Universität Stuttgart. Nach seiner Promotion im Jahr 1990 an der Universität Dortmund war er von 1991 bis 2005 in verschiedenen Führungspositionen bei namhaften Unternehmen der Automobilindustrie tätig. Im Jahr 2005 übernahm er die Leitung des Instituts für Umformtechnik an der Universität Stuttgart. Seit Beginn dieser Tätigkeit widmet er sich der wissenschaftlichen Forschung auf den Gebieten der Erweiterung von Prozessgrenzen bei der umformenden Metallbearbeitung, der Modellierung des elastoplastischen Verhaltens metallischer Werkstoffe und der Erhöhung der Fertigungsstabilität von Blechumform- und Kaltfließpressprozessen. Er ist außerdem in zahlreichen wissenschaftlichen Organisationen tätig und fungiert als Fachgutachter.
Prof. Dr.-Ing. Peter Middendorf, geb. 1971 in Oldenburg, hat an der Universität der Bundeswehr München Luft- und Raumfahrttechnik studiert und dort auch, nach einer Zwischenstation beim Materialamt der Luftwaffe im Bereich Eurofighter, zum Thema Strukturmechanik von Faserverbundwerkstoffen promoviert. Im Anschluss war Prof. Middendorf bei der Konzernforschung der EADS in verschiedenen Positionen im Bereich Composite Technologies und Lightweight Design tätig, zuletzt als Hauptabteilungsleiter und Senior Experte. Ab 2010 war Prof. Middendorf bei der EADS Hubschrauber-Division und leitete dort das Direktorat Forschung und Innovation für Eurocopter Deutschland. Seit Februar 2012 leitet Prof. Middendorf als geschäftsführender Direktor das Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart. Seine Forschungsschwerpunkte sind Leichtbau, Faserverbundtechnologie und das mechanische Verhalten von Flugzeugstrukturen.
Danksagung
Die Autoren bedanken sich für die Förderung und Unterstützung des Forschungsprojektes „Herstellung und Charakterisierung komplexer zellulärer Faltwabenstrukturen aus Feinblech“ durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – 427257349
Literatur
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© 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
Artikel in diesem Heft
- Frontmatter
- Editorial
- Produktionstechnik im Wandel
- Interview
- Digitalisierung des Engineering
- Fabrikplanung
- Thesen zur Konvergenz von Trends und Technologien in der Fabrikplanung
- Werkzeugtechnik
- Herstellung von zellulären Faltstrukturen aus Blech
- Produktionstechnik
- Schneiden von Batterie- und Brennstoffzellenkomponenten
- Produktion & Klimaschutz
- Bewertung von Verfahren zum Erreichen von CO2-Negativität in der Produktion
- Energieeffizienz
- Wärmepumpen in der Fertigung
- Energieeffizienz als Geschäftschance für den Maschinen- und Anlagenbau?
- Vergleich numerischer Simulationen von Tiegelöfen zur Beschreibung energierelevanter Betriebszustände
- Nachhaltigkeit
- Herausforderung beim Einsatz von grünem Wasserstoff
- Bewertung und Verbesserung des CO2-Fußabdrucks für PKW-Ladeeinrichtungen
- Recycling
- Vorgehensmodell für die Kreislaufführung von Elektro- und Elektronikaltgeräten
- Künstliche Intelligenz
- Künstliche Intelligenz in der umweltorientierten Logistik
- Digitalisierung
- Effizient digitalisieren mit Shopfloor Services
- EAAS-Geschäftsmodell
- Von der Transaktion zum Wert
- Wertstrom
- Resilienz aus der Wertstromperspektive
- Working Capital
- Grenzen des Working Capital Management
- Kooperation
- Corporate Venturing in Deutschland und den USA
- Vorschau
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- Frontmatter
- Editorial
- Produktionstechnik im Wandel
- Interview
- Digitalisierung des Engineering
- Fabrikplanung
- Thesen zur Konvergenz von Trends und Technologien in der Fabrikplanung
- Werkzeugtechnik
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- Produktionstechnik
- Schneiden von Batterie- und Brennstoffzellenkomponenten
- Produktion & Klimaschutz
- Bewertung von Verfahren zum Erreichen von CO2-Negativität in der Produktion
- Energieeffizienz
- Wärmepumpen in der Fertigung
- Energieeffizienz als Geschäftschance für den Maschinen- und Anlagenbau?
- Vergleich numerischer Simulationen von Tiegelöfen zur Beschreibung energierelevanter Betriebszustände
- Nachhaltigkeit
- Herausforderung beim Einsatz von grünem Wasserstoff
- Bewertung und Verbesserung des CO2-Fußabdrucks für PKW-Ladeeinrichtungen
- Recycling
- Vorgehensmodell für die Kreislaufführung von Elektro- und Elektronikaltgeräten
- Künstliche Intelligenz
- Künstliche Intelligenz in der umweltorientierten Logistik
- Digitalisierung
- Effizient digitalisieren mit Shopfloor Services
- EAAS-Geschäftsmodell
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