Forschungsergebnisse des Fraunhofer IWU im Karosseriebau

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Forschungsergebnisse des Fraunhofer IWU im Karosseriebau

Neugebauer, R. / Putz, M. / Sterzing, A.

Ausgewählte abgeschlossene und laufende FuE-Projekte (Forschung und Entwicklung) des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Chemnitz zum Themengebiet des Karosseriebaus werden vorgestellt. Die Forschungsfelder decken Karosseriewerkstoffe, Halbzeug-Innovationen, Werkzeugkonzepte, Umformtechnologien und Anlagenkonzepte im Karosseriebau ab. Im Bereich der Karosseriewerkstoffe wird an der Verarbeitung höherfester Stahlbleche mit lokalem Wärmeeintrag (laserstrahlgestütztes Kaltumformen zur Senkung des Umformkraftbedarfs), dem temperaturunterstützten Innenhochdruckumformen (T-IHU) von Magnesiumblechen und Magnesiumrohren (AZ31B, AZ61A, AZ80A-F) bei 300 Grad C und der Ermittlung von Werkstoffkennwerten von Metall-Kunststoff-Verbundblechen für Finite-Elemente-Simulationen (Maxi-Bulge-Test) geforscht. Im Fokus der Entwicklung von Karosseriehalbzeugen stehen Patch-Bleche (Bleche mit angeschweißten oder aufgeklebten lokalen Verstärkungen), ihre Umformbarkeit und die Ermittlung von Materialkennwerten für Finite-Elemente-Simulationen, während bei den Werkzeugkonzepten die Verbesserung der Verschleißfestigkeit für die Großserienfertigung von hochfesten Stahlblech-Karosserieteilen, der Einsatz von Kunststoffen als Werkzeugwerkstoff (Pur-Gießharz Biresin G48) für Kleinstserien, Werkzeuge für thermisch unterstütztes Innenhochdruckumformen (T-IHU) und für die Umformung mit gasförmigen Wirkmedien (Integration eines Gasgenerators in das Werkzeug) im Vordergrund stehen. Aktuelle Untersuchungen zur Umformung von Karosseriebauteilen am IWU beschäftigen sich mit einem Variantenvergleich für die Herstellung einer linken B-Säule für einen Personenkraftwagen als Demonstrator-Bauteil aus hochfesten Stahlsorten (DP 600, TRIP 700, CPW 800) durch konventionelles Tiefziehen (kombiniert mit Streckziehen und Biegen), Innenhochdruckumformen IHU mit einem zylindrischen Rohr als Halbzeug und Innenhochdruck-Blechumformen IHB von Doppelplatinen (gleichzeitige Fertigung des Außenteils und des innen liegenden Schließblechs der B-Säule in einem Prozessschritt). Weitere Forschungsschwerpunkte am IWU sind das Umformen und Zuschneiden vorbeschichteter Feinbleche, die Entwicklung von Vorrichtungskonzepten für den Karosseriebau (Laserstrahl-Remote-Schweißen, akustische Schweißspalterkennung), Virtual Prototyping und Simulation von Umformpressen, die Entwicklung von Pressentransfereinrichtungen mit parallelkinematischen Komponenten und offener numerischer Steuerung (Siemens 840D).