Chemnitz presst vor

In Millionen Autos wurden bisher tausende Tonnen Stahlblech verarbeitet – für Sicherheit und Stabilität. Keine andere Industrietechnologie scheint so ausgeforscht wie das Presshärten. Doch in Chemnitz gibt man sich mit dem Status quo nicht zufrieden.

Bereits 1974 meldeten schwedische Ingenieure erste Patente zur Technologie der Blechumformung durch Presshärten an. Umso mehr steht den rund 80 Teilnehmern des Innovationsforums „InnoPressTech“ in Chemnitz das Erstaunen ins Gesicht geschrieben, als ihnen Verena Kräusel – Dozentin an der TU Chemnitz und Initiatorin des Forums  – vorträgt, wie sich das Presshärten in Zukunft verändern wird. „Allein 2014 gingen 55 neue Patentanmeldungen ein. 35 Prozent von Automobilzulieferern, 25 Prozent von Autoherstellern und 15 Prozent von Stahlproduzenten.“

Alles schon erforscht?

Das „warme“ Presshärten funktioniert so: Ein flaches Stahlblech wird in einem speziellen „Backofen“ erhitzt. Erreicht die Temperatur mehr als 900 Grad Celsius, legt man das Teil in ein speziell gefertigtes Werkzeug. Hier wird über Kühlkanäle für ein rasches Abkühlen des Bleches während der präzischen Umformung gesorgt und somit das Bauteil gleichzeitig gehärtet. Herausnehmen, erkalten lassen und fertig zur Weiterverarbeitung.

Martin Kroll von der TU Chemnitz zeigt Versuche zur Grundlagenforschung über das Schweißen von Profilbauteilen. (Foto: PRpetuum GmbH)
Martin Kroll von der TU Chemnitz zeigt Versuche zur Grundlagenforschung über das Schweißen von Profilbauteilen.
Foto: PRpetuum GmbH

Allein die Investition in den Maschinenpark für das klassische Kaltumformen durch Presshärten mit großen Hydraulikpressen beträgt mehrere Millionen Euro. Für die meisten Mittelständler in den neuen Ländern kaum zu finanzieren. Hier setzt Verena Kräusel nach einem halben Jahr Innovationsforum an: „Nach unseren Umfragen und Recherchen brauchen kleine und mittlere Unternehmen deutlich kleinere Anlagen, da Großserien, wie im klassischen Automobilbau, nicht anfallen werden.“ Neue Einsatzbranchen für das Presshärten der Zukunft könnten beispielsweise die Landwirtschaft, der Schienenfahrzeugbau oder auch die Bauwirtschaft sein. „Messersysteme und Pflugscharen für Erntemaschinen sowie Radscheiben von Zugwaggons oder auch tragende Bauteile von Außenfassaden scheinen reif für ein innovatives Presshärten zu sein“, gibt sich Verena Kräusel zuversichtlich. Nicht zu vergessen der Spezialautomobilbau, unter anderem für gepanzerte Fahrzeuge.

Was will der Markt?

Die Verarbeiter von pressgehärteten Bauteilen machen klare Vorgaben. Die definierten Maße müssen mit geringsten Toleranzen eingehalten werden, Bauteile mit integrierten Funktionen sind gefragt. Benötigt wird auch eine „Kühlkette“, die während des Presshärtens der Qualitätssicherung dient. Die größte Herausforderung aber ist die Verarbeitung neuer Werkstoffe wie zum Beispiel Aluminium, Kunststoffe und Kohlenfaserverbundstoffe.

Ein Hingucker ist das Pressformen mit Schwingungsüberlagerung. Perfekt sind die Werkstücke ohne Faltenbildung. (Foto: PRpetuum GmbH)
Ein Hingucker ist das Pressformen mit Schwingungsüberlagerung. Perfekt sind die Werkstücke ohne Faltenbildung.
Foto: PRpetuum GmbH

 

Das kann Chemnitz

Olfa Kanoun beispielsweise, Professorin für Mess- und Sensortechnik an der TU Chemnitz, zeigt, dass das zerstörungsfreie und kontaktlose Messen von Härtegrad und Materialgefüge beim Presshärten neu genutzt werden könnte. Thomas Brenne von der Autoform Engineering Deutschland GmbH macht deutlich, wie wichtig die digitale Simulation des Presshärtens für Planung und Realisierung von Anlagen ist, gerade für Mittelständler.

Das Fazit von Verena Kräusel: „Auch wenn auf den ersten Blick das Presshärten umfassend erforscht scheint, wir wissen es jetzt besser. Diesen Wissensvorsprung wollen wir für einen innovativen regionalen Wachstumskern 'Presshärten' in und um Chemnitz nutzen.“

Weitere Informationen zum Innovationsforum InnoPressTech