Materialumformungen und die Rolle der Messsysteme

Worauf es bei Umformungen in modernen Industrieanlagen ankommt

Ob Tiefziehen, Biegen, Schmieden oder Walzen – industrielle Umformprozesse setzen Rohmaterial extremen mechanischen Kräften aus. Bei diesen Vorgängen verändern sich die Gefügestrukturen des Werkstoffs unter immenser Belastung in Bruchteilen von Sekunden.

Damit eine Materialprüfung während oder direkt nach dem Umformprozess erfolgreich ist, müssen Werkzeugbau und Fertigung auf folgende Kernfaktoren achten:

• Prozessstabilität und Wiederholgenauigkeit: Auch bei schwankenden Rohmaterial-Chargen müssen die Zielgeometrien exakt eingehalten werden.
• Frühzeitige Fehlererkennung: Dynamische Überlastungen oder Mikrorisse führen ohne Überwachung zu teurem Werkzeugverschleiß oder Ausschuss.
• Materialgrenzen austesten: Um leichtere und gleichzeitig stabilere Bauteile zu fertigen, bewegen sich Umformprozesse oft nahe an der Belastungsgrenze des Materials.

Warum Messgeräte extrem präzise und schnell erfassen müssen

Standard-Messgeräte stoßen bei hochdynamischen Umformprozessen schnell an ihre Grenzen. Wenn Werkzeuge innerhalb von Millisekunden auf das Material treffen, entstehen hochfrequente Druck-, Kraft- und Schwingungssignale.

Eine lückenlose Qualitätskontrolle und verlässliche Rissprüfung erfordern daher Messdatenerfassungssysteme mit extrem hohen Abtastraten und hoher Auflösung:

1. Verringerung von Ausschuss: Erkennen Messgeräte Abweichungen, Kraftspitzen oder Risse nicht in Echtzeit, wird fehlerhaftes Material weiterverarbeitet. Schnell reagierende Systeme stoppen oder regeln den Prozess, bevor Serienfehler entstehen.
2. Transparente Prozessentwicklung: Bei der Entstehung neuer Umformtechnologien liefern hochdynamische Daten genaue Einblicke in das Materialverhalten. Das verkürzt Entwicklungszeiten spürbar.
3. Lückenlose Dokumentation: Für sicherheitskritische Branchen garantiert eine präzise Messdatenerfassung die Nachvollziehbarkeit jedes einzelnen Umformvorgangs.

Anwendungsbereiche: Wo Materialumformungen die Industrie antreiben

Die Umformtechnik bildet das Rückgrat zahlreicher Schlüsselindustrien. Hochpräzise Messsysteme kommen dabei unter anderem in folgenden Branchen zum Einsatz:

• Automobilindustrie: Von komplexen Karosserieteilen (z. B. hochfesten Blechen für die Sicherheitszelle) über Fahrwerkskomponenten bis hin zu hochbelasteten Teilen für Antriebsstränge und E-Motoren.
• Luft- und Raumfahrt: Umformung von Titan- und Speziallegierungen für Triebwerks- und Strukturbauteile unter extremen Qualitätssicherheitsvorgaben.
• Elektrotechnik & Elektronik: Mikroumformungen von Kontakten, Steckverbindern und Gehäuseteilen in hoher Stückzahl.
• Medizintechnik: Präzisionsumformung für Implantate und chirurgische Instrumente aus biokompatiblen Materialien.
• Schwermaschinen- und Anlagenbau: Geschenkschmieden und Kaltumformen großer Wellen, Flansche und Verbindungs-Bauteile.