Neue Prozesskette zum vertikalen Presshärten von hochfesten Stählen (VertPress)
Die Preccon Robotics GmbH hatte die Teilnahme an dem Verbundprojekt „Neue Prozesskette zum vertikalen Presshärten von hochfesten Stählen“ (VertPress). Das Ziel des Projektes VertPress war die Entwicklung einer neuen, innovativen Prozesskette zum Presshärten von hochfesten Stählen, welche in Form einer funktionsfähigen Prototypanlage abgebildet und evaluiert wurde.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wurden die umzuformenden Stahlbleche nicht im horizontalen, sondern im vertikalen Zustand erwärmt, transportiert und umgeformt. Dazu mussten die relevanten Komponenten, wie die Erwärmungseinrichtung für die Stahlbleche, der vertikale Blechtransport und eine liegende Umformpresse, konzipiert und gebaut werden. Die Preccon Robotics GmbH zeigte sich für die Entwicklung einer automatisierten mechanischen Transfereinheit verantwortlich, die dem pneumatischen Greifen und Vorheizen von Blechen mit anschließender Zuführung in eine Vertikale Presse dient.
Aus dieser vertikalen Anordnung der Anlagenkomponenten resultiert eine starke Reduzierung des Platzbedarfes, eine signifikante Verkürzung der Transportwege und -zeiten und damit auch eine Reduzierung der Erwärmungstemperatur, was gegenüber den heutigen Warmformlinien wesentliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt.

Aufnahme des Werkstücks in der Umformstation

Partnertreffen: Die Voraussetzungen dafür sind Einreichung einer Patentanmeldung und aktive Zuarbeit der externen Industriepartner
Unter Federführung der Preccon Robotics GmbH wurden die folgenden Aufgaben erfüllt:
- Komplette Entwicklung, Konstruktion und Realisierung der vertikalen Transfereinheit;
- Entwicklung eines Gesamtsteuerungs- und Sicherheitskonzeptes;
- Realisierung der Transfereinheit;
- Aufbau und Programmierung der Anlagensteuerung.
Zu den Hauptherausforderungen gehörte dabei vor allem die Erfüllung folgender technischer Anforderungen:
- schneller Transport von sehr heißen Blechen in einem sehr engen Raum;
- genaue Positionierung der vertikal angeordneten Blechen sowohl in der Erwärmungsstation als auch im Umformwerkzeug.
- Ein Blechteil wird an einem Anschlag fixiert. Nach dem Fixieren wird das Blech dann von vier Vakuumsaugern angezogen und festgehalten.
- Die Greifer greifen dann das Blech jeweils an beiden Seiten und ziehen das Blech vertikal nach unten zu den beiden Heizplatten, wobei eine Heizplattenkonsole fixiert ist und die andere Heizplattenkonsole durch zwei Servomotoren vor- und rückwärts bewegt werden kann.
- Das Blech wird auf zwei Keramikstifte, die an der fixierten Heizplattenkonsole montiert sind, abgelegt und die gesteuerte, verfahrbare Konsole bewegt sich auf das Blechteil zu. Somit kann das Blech direkt durch Kontaktwärme oder durch Strahlungswärme erhitzt werden.
- Während des Erhitzens fahren die Greifer nach oben, damit diese nicht zulange in der Hitze Zone verweilen.
- Sobald der Vorgang beendet ist, fahren die Greifer wieder nach unten, greifen das erhitzte Blech und transportieren es nach unten zur Umformstation.
Ergebnis des Projektes ist eine neuartige, validierte Prozesskette zum Warmumformen und eine hierauf basierende, funktionstüchtige Prototypanlage, welche im Vergleich zum Stand der Technik folgende Vorteile aufweist:
- Eignung fürs Warmformen von dünnen Blechen (< 0,8 mm). Durch die Ausnutzung der Schwerkraft bei vertikaler Anordnung entfallen die bei relativ dünnen Blechen auftretenden Transportprobleme: eine fehlende Steifigkeit und eine große Durchbiegung der Blechplatinen;
- Reduzierung der Erwärmungstemperatur von Stahlblechen vor dem Umformen;
- Minimierung des Transferweges und Senkung der Transferzeit der erwärmten Bleche;
- Signifikante Reduzierung des Flächenbedarfs und folglich der Investitionskosten;
- Reduzierung des Energieverbrauchs und der Betriebskosten gegenüber herkömmlichen Warmumformverfahren um ca. 10%;
- Reduzierung der Investitionskosten gegenüber herkömmlichen Warmformlinien um ca. 20-30%
- Schnupp GmbH & Co. Hydraulik KG
- Neue Materialien Bayreuth GmbH