Walzverfahren für T-Profile mit variierender Wandstärke

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T-förmige Stringer – beispielhafte Profilform. (Quelle: Premium Aerotec | TU Darmstadt | blechnet)

Ein wichtiges Leichtbau-Prinzip ist die materialeffiziente, belastungsangepasste Bauteilgestaltung. In einem Fachbeitrag auf Blechnet wird hierzu ein flexibles Walzverfahren für Profile vorgestellt, das es ermöglicht, individuelle Wandstärkenverläufe zu realisieren. Anwendung finden derartige Profilbauteile aus Stahl- und Nichteisen-Werkstoffen als Längs- und Querträger im Fahrzeug-, Flugzeug- und Schienenfahrzeugbau.

Als Hauptapplikation nennen die Autoren Franziska Aign,  Peter Groche und  Tianbo Wang eine wirtschaftlichere und umweltfreundlichere Produktion von Stringern in Flugzeugen. Um das Gewicht der Stringer zu reduzieren, wird derzeit vom fertigen T-Profil durch chemisches Fräsen Material abgetragen. Dies sei ökologisch und ökonomisch kritisch zu sehen.

Im Karosseriebau werden variierende Wandstärken aktuell durch Tailored Blanks erfüllt – Bauteile, die aus mehreren Blechen gefügt und umgeformt werden. Fertigungsmöglichkeiten von Tailored Blanks aus einem Stück sind das Fräsen, das flexible Walzen und das chemische Abtragen. Gerade das flexible Walzen sei ökonomisch und ökologisch positiv zu bewerten, kann jedoch bisher nicht für verzweigte Profile eingesetzt werden.

Hier setzten die Forschenden am Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU) der TU Darmstadt an: Das neue Verfahren walzt gleichzeitig Steg und Flansch des T-Profils aus. Die notwendigen Walzenkonfigurationen und Rahmenbedingungen beschreiben die Autoren im Beitrag ausführlich.

Das neue Verfahren zum flexiblen Auswalzen von T-Profilen könnte es ermöglichen, zukünftig Stringer umweltfreundlicher in einem kontinuierlichen Prozess herzustellen. Durch die kontinuierlichen Dickenübergänge in beliebiger Anzahl und Form werden neue Möglichkeiten für den ressourceneffizienten Leichtbau geschaffen, die auch beispielsweise im Fahrzeug- und Schiffsbau genutzt werden können.

Ein weiteres neues Walzverfahren für den Leichtbau beschrieb das Autorenteam in einem weiteren Fachbeitrag:

Flexibles Breiten-Reduktionswalzen spart Material

Quelle und weitere Infos: Blechnet

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