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Prof. Dr. Matthias Hermes setzt auf moderne Umformtechnik – hier eine modifizierte Anlage für Hochgeschwindigkeits-Hochdruck-Umformen
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Hochgeschwindigkeits-Hochdruck-Umformen: Der Werkstoff „merkt“ nicht …
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…, dass er umgeformt wird   Fotos: Christian Klett, FH Südwestfalen
…, dass er umgeformt wird Fotos: Christian Klett, FH Südwestfalen(Download )
06.12.2016

Getunte Industrietechnik

Prof. Dr. Matthias Hermes entwickelt Industriemaschinen für wirtschaftliche und ressourceneffiziente Produktion mittels Umformtechnik

Meschede. Konisch, dreieckig, rechteckig – Prof. Dr. Matthias Hermes kann mit einer neuen Orbitaldrückwalzmaschine Rohre praktisch beliebig umformen. Im Umformtechnik-Labor der Fachhochschule Südwestfalen verändert die Maschine über drei Walzen orbital – also in drei Dimensionen – die Geometrie von Rohren.

„Das ist in der Umformtechnik schon etwas Besonderes“, erklärt Hermes. „Umformtechnische Prozesse werden dadurch wesentlich flexibler.“ Der Vorteil:  Die Technik ermöglicht eine sehr kostengünstige und ressourceneffiziente Herstellung von beispielweise Auspuffrohren, Karosserie- oder Fahrwerksteilen. Im Unterschied zu anderen Fertigungsverfahren fällt hier kein Ausschuss an, die Energieeinsparung ist erheblich. Das Verfahren heißt „Inkrementelles Profil-Umformen“. Erfunden hat es Hermes selbst, zu der Zeit noch als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Dortmund. In Kooperation mit dem Anlagenbauer Transfluid aus Schmallenberg hat der Mescheder Professor eine Standard-Industriemaschine für dieses Verfahren modifiziert. Hermes Ziel sind industrienahe Anwendungen, unter anderem im Forschungsschwerpunkt „Automotive“. Entsprechend hoch ist das Interesse von Unternehmen, ein erstes Industrieprojekt ist bereits vereinbart.

Industrienah ist auch eine zweite Neuanschaffung im Labor. Die Anlage für „Hochgeschwindigkeits-Hochdruck-Umformen“ ermöglicht Druckstöße im Inneren von Rohren bis zu 1800 bar. „Im Grunde ist das eine Wasserpistole“, verdeutlicht Hermes. Innerhalb von Millisekunden strömt Öl aus zwei Speichern mit 400 bar in eine Kammer und bewegt einen Kolben. Dieser bewegt wiederum einen weiteren Kolben mit Wasser, welches unter entsprechend verstärktem Hochdruck in ein Werkzeug einströmt. Auf diese Weise ist es möglich, Rohre kontrolliert durch eine intelligente Steuerung sehr genau, sehr schnell und zudem prozesssicher umzuformen. „Der Werkstoff merkt gar nicht, dass er umgeformt wird“, sagt Hermes. Soll heißen: Die Trägheitskräfte überwiegen beim schnellen Innenhochdruck-Umformen, wodurch beispielweise weniger Risse entstehen, als bei langsamen Verfahren. Außerdem begünstige offenbar das interkristalline Wärmeverhalten das schnelle Umformverfahren. „Aber das müssen wir erst noch richtig erforschen.“

Beide Techniken öffnen letztlich neue Perspektiven für den Leichtbau und die vernetzte, flexible Produktion im Sinne von Industrie 4.0. Hierin sieht Professor Hermes Chancen und Potenziale der Umformtechnik für die nächsten Jahre. Mit seinen Mitarbeitern und Studierenden zielt er in Projektarbeiten und Forschungsprojekten deshalb weiterhin auf „getunte Industrietechnik“.