Datum: 15.06.2021

Flittergrat vermeiden: Neues Dichtungskonzept für Schmiedewerkzeuge

DFG-Transferprojekt soll das Gratlosschmieden von Aluminium für die Industrie ermöglichen. Wie lässt sich der störende Flittergrat beim Präzisionsschmieden von Aluminium vermeiden? Wissenschaftler aus Niedersachsen und ein Schmiedeunternehmen aus Nordrhein-Westfalen wollen das herausfinden.

Schema: Aufkommen des Flittergrates

Prüfungsaufbau

Bauteil mit und ohne Flittergrat

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt untersuchen sie, welche Prozessparameter den Flittergrat beeinflussen – und wie sich Schmiedewerkzeuge so abdichten lassen, dass der schmale Grat keine Chance hat.

Während das Gratlosschmieden von Stahlbauteilen schon sehr gut erforscht ist und auch in der Praxis wirtschaftlich funktioniert, stößt das Gratlosschmieden von Aluminium derzeit noch an Grenzen. Denn beim Schmieden von Aluminiumbauteilen entsteht neben der gewünschten Form manchmal noch ein unerwünschter, meist sehr dünner Rand, der sogenannte Flittergrat. Er entsteht, wenn das Aluminium in Spalte im Werkzeug fließt. Um den Flittergrat zu entfernen, muss das Bauteil anschließend spanend nachbearbeitet werden – und das ist recht aufwendig, da der Flittergrat nicht gleichmäßig entsteht. Ein Schmiedeunternehmen aus Meinerzhagen hat deshalb dem Flittergrat den Kampf angesagt – gemeinsam mit Wissenschaftlern des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH.

Im Forschungsprojekt „FlidiAl“ will man zunächst die Werkzeugbeanspruchung im Schmiedeprozess ermitteln und einen Demonstrator-Prozess entwickeln, um unterschiedliche Flittergratfälle an verschiedenen Positionen im Werkzeug zu untersuchen. Anschließend überprüfen die Wissenschaftler an Umformpressen zwei komplexe Bauteile aus der Praxis und analysieren dort ebenfalls die Flittergratbildung und die Anwendbarkeit unterschiedlicher Dichtungskonzepte.

Mit den Erkenntnissen, die im Projekt erarbeitet werden, soll ein Prognosemodell entwickelt werden, das zukünftig bei der Prävention von Flitterrat unterstützen soll. „Mit dem Modell können Unternehmen künftig vorhersagen, an welcher Stelle eines Bauteils Flittergrat entstehen wird und mit welchem Dichtungskonzept dieser eingeschränkt werden kann“, erklärt Alexander Martini vom IPH, der das Projekt „FlidiAl“ leitet.

Ziel des Forschungsprojekts ist es, das Gratlosschmieden von Aluminium für die Industrie wirtschaftlicher zu gestalten. Schmiedeunternehmen, etwa die Zulieferer der Automobil- und Luftfahrtindustrie, können damit nicht nur Material und Energie sparen, sondern auch die Produktionszeit deutlich verkürzen, weil die spanende Nachbearbeitung entfällt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Transferprojekt „FlidiAl – Flittergratvermeidung beim Gratlosschmieden von Aluminium unter Berücksichtigung industrienaher Prozessparameter und Variation von werkzeugintegrierten Dichtungskonzepten“. Weitere Informationen zum Forschungsprojekt FliDiAl finden Sie unter https://flidial.iph-hannover.de

Über die IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gemeinnützige GmbH forscht und entwickelt auf dem Gebiet der Produktionstechnik. Gegründet wurde das Unternehmen 1988 aus der Leibniz Universität Hannover heraus. Das IPH bietet Forschung und Entwicklung, Beratung und Qualifizierung rund um die Themen Prozesstechnik, Produktionsautomatisierung, Logistik und XXL-Produkte. Zu seinen Kunden zählen Unternehmen aus den Branchen Werkzeug- und Formenbau, Maschinen-und Anlagenbau, Luft- und Raumfahrt und der Automobil-, Elektro- und Schmiedeindustrie.