INNOVATIVE WARMUMFORMUNG F√úR DEN AUTOMOTIVE-LEICHTBAU

In der Automobilindustrie stehen wir vor der Herausforderung, das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren, ohne bei Sicherheit, Leistung und Funktionalit√§t Kompromisse einzugehen. Die Warmumformung, auch bekannt als Pressh√§rten, ist eine Schl√ľsseltechnologie, um Fahrzeuge leichter und damit kraftstoff- und energieeffizienter zu machen, w√§hrend gleichzeitig CO2-Emissionen und Umweltbelastungen reduziert werden. Unsere fortgeschrittene Warmumformtechnologie unterst√ľtzt Kunden dabei, diese ehrgeizigen Ziele zu erreichen.

Maßgeschneiderte Warmumformung

Pressh√§rten-L√∂sungen f√ľr jede Verg√ľtungsart

Mit unserer umfassenden Erfahrung sind wir f√ľhrend in der Herstellung von Warmumformwerkzeugen f√ľr h√∂chstfeste St√§hle und Aluminium. Wir bieten ein breites Spektrum an Umformverfahren, darunter Tailor Welded oder Tailor Rolled Blanks, Patchwork-Technik und Tailored Tempering, um die anspruchsvollen Standards des Leichtbaus zu erf√ľllen. Unsere Prozesse sind optimiert durch fortschrittliche Werkzeugauslegung, Sensortechnologie, effiziente K√ľhlsysteme und hochwertige Materialien.

Tailored Tempering

Eine Revolution in der Metallumformung

Tailored Tempering, bekannt als SoftZone, erm√∂glicht die gezielte Anpassung der Eigenschaften von Metallteilen. Diese fortschrittliche Warmumform-Technik erm√∂glicht unterschiedliche Festigkeiten und Duktilit√§ten innerhalb eines Bauteils, was zu einer au√üergew√∂hnlichen Crashperformance f√ľhrt. Wir sind Pioniere im Bereich Tailored Tempering und bieten durch unsere jahrelange Expertise f√ľhrende L√∂sungen an.

Die nächste Generation der Effizienz

Durch unsere kontinuierliche Weiterentwicklung der Warmumform-Technologie haben wir SoftZone 2.0 entwickelt, das eine pr√§zisere Temperaturregelung durch die individuelle Steuerung jeder Heizpatrone erm√∂glicht. Dies vereinfacht im Falle von Heizpatronenausf√§llen die Fehlerfindung und sichert eine nahtlose Betriebsfortsetzung. Mit SoftZone 2.0 erweitern wir die Grenzen der Warmumformung, um unseren Kunden erstklassige L√∂sungen anzubieten, die die Produktionseffizienz steigern und ma√ügeschneiderten Bauteilanforderungen gew√§hrleisten. 

SmartTools

Prozess√ľberwachung und Qualit√§tskontrolle

Unsere innovativen SmartTools nutzen Machine Learning, um eine 100%ige Kontrolle √ľber die produzierten Bauteile in Bezug auf Materialqualit√§t und Geometrie zu gew√§hrleisten. Ausgestattet mit fortschrittlichen Sensoren √ľberwachen sie den Druck auf die Aktivteile, die Werkzeugtemperatur, den K√∂rperschall sowie den Werkzeugverschlei√ü. 

Spezialisten f√ľr Doorrings

Ideale Produktionsumgebung

Unsere Anlage, ausgestattet mit einer 1.600-Tonnen-Presse und einer Tischgr√∂√üe von 4 Metern, ist ideal f√ľr die Herstellung komplexer warmumgeformter Doorrings aus verschiedenen Materialien, St√§rken und G√ľten. Wir beherrschen den gesamten Fertigungsprozess, angefangen bei der Herstellung und dem Patchen von Platinen, bis hin zur pr√§zisen Vermessung in Fahrzeuglage. Dar√ľber hinaus integrieren wir die innovative Tailored Tempering Technologie in unsere Doorrings, um Bauteile zu produzieren, die durch ihre ma√ügeschneiderten Eigenschaften √ľberzeugen. Bei weba steht Qualit√§t, Pr√§zision und Zuverl√§ssigkeit an erster Stelle, was uns zu Ihrem idealen Partner in der Warmumformung macht.

Unsere Besonderheiten

News: Die Welt der Warmumformung

Blog: Einblick in das Presshärten

FAQs zur Warmumformung

Warmumformung, auch Pressh√§rten oder Formh√§rten genannt, ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Metallbleche bei Temperaturen √ľber der Rekristallisationstemperatur geformt werden. Die spezifische Temperatur f√ľr die Warmumformung variiert je nach verwendetem Metalltyp. Generell liegt die Temperatur f√ľr diesen Prozess zwischen 40 und 60 Prozent des Schmelzpunktes des jeweiligen Metalls. Im Gegensatz zur Kaltumformung, bei der das Material bei Raumtemperatur verarbeitet wird, erm√∂glicht die Warmumformung die Herstellung komplexerer und pr√§ziserer Formen mit einer h√∂heren Festigkeit, da durch das Erhitzen des Metalls die mechanischen Eigenschaften, insbesondere die Duktilit√§t verbessert werden, was das Material geschmeidiger und formbarer macht. 

Die Rekristallisationstemperatur ist die Temperatur, bei der ein verformtes Metall behandelt wird, um seine urspr√ľngliche Kristallstruktur wiederherzustellen, die durch mechanische Bearbeitung wie Walzen, Ziehen oder Schmieden ver√§ndert wurde. W√§hrend des Prozesses der Rekristallisation wachsen neue, spannungsfreie Kristallite, die die deformierten Strukturen ersetzen. Dies f√ľhrt zu einer Verringerung der inneren Spannungen und einer Erh√∂hung der Duktilit√§t des Materials.

Typischerweise liegt die Rekristallisationstemperatur bei etwa 50% bis 60% des Schmelzpunktes des Metalls, gemessen in Kelvin. Dies kann jedoch variieren, abh√§ngig von der Art des Metalls, dem Grad der vorangegangenen Verformung und anderen Legierungselementen, die die Temperatur beeinflussen k√∂nnen. Der Rekristallisationsprozess ist entscheidend f√ľr die Wiederherstellung der Eigenschaften des Metalls und wird oft eingesetzt, um Materialien nach der Verformung zu behandeln und ihre Verarbeitbarkeit zu verbessern.

Die Rekristallisationstemperatur eines Metalls h√§ngt von seiner spezifischen Zusammensetzung und den Vorbehandlungen ab. Typischerweise liegt die Rekristallisationstemperatur f√ľr die meisten Metalle zwischen 1/3 und 1/2 ihrer absoluten Schmelztemperatur (gemessen in Kelvin). F√ľr Stahl zum Beispiel, dessen Schmelzpunkt etwa 1500¬įC (oder 1773 Kelvin) betr√§gt, liegt die Rekristallisationstemperatur √ľblicherweise zwischen 450¬įC und 700¬įC. Dies kann jedoch variieren, je nachdem, welche Legierungselemente vorhanden sind und wie der Stahl verarbeitet wurde. Rekristallisationstemperaturen sind wichtig, um Prozesse wie das Gl√ľhen zu steuern, wobei das Material erhitzt wird, um die durch Kaltverarbeitung verursachten Spannungen und H√§rten zu reduzieren.

Typischerweise werden f√ľr die Warmumformung hochfeste Stahllegierungen verwendet, die bei hohen Temperaturen umgeformt und dann schnell abgek√ľhlt (abgeschreckt) werden, um eine hohe Festigkeit zu erzielen. Beim Tiefziehen von Fahrzeugteilen, wird derzeit haupts√§chlich der borlegierte Verg√ľtungsstahl 22MnB5 verwendet, auch bekannt unter den Handelsnamen BTR 1650 und Usibor 1500. Dieser Mangan-Bor-Stahl zeichnet sich durch seine hohe Zugfestigkeit aus. Im Ausgangszustand betr√§gt die Zugfestigkeit etwa 500 MPa. Durch den Prozess des Pressh√§rtens, kann die Festigkeit des Stahls auf bis zu 1.650 MPa erh√∂ht werden. Diese erhebliche Steigerung der Festigkeit macht den 22MnB5 ideal f√ľr die Herstellung von sicherheitsrelevanten und hochbelastbaren Komponenten im Fahrzeugbau.

Warmumgeformte Bauteile erhalten ihre herausragende Festigkeit durch ein spezielles Herstellungsverfahren. Dieses Verfahren beginnt mit dem Erhitzen des Stahlblechs, das eine ferritisch-perlitische Ausgangsmikrostruktur aufweist, auf Temperaturen von etwa 900 bis 950¬įC. Diese Erhitzung verwandelt den Stahl in eine austenitische Mikrostruktur, macht das Material formbarer und erleichtert die Umformung von komplexen Geometrien.

Nachdem das Blech die gew√ľnschte Form angenommen hat, wird es sehr schnell in einem speziell daf√ľr entwickelten Werkzeug abgek√ľhlt. Diese rasche Abk√ľhlung, oft als Abschrecken bezeichnet, f√ľhrt zu einer erneuten Umwandlung der Mikrostruktur des Stahls. Insbesondere die Bildung einer sehr harten Phasenstruktur namens Martensit ist f√ľr die hohe Festigkeit des Endprodukts verantwortlich. Martensitische St√§hle zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und Z√§higkeit aus, was sie ideal f√ľr anspruchsvolle Anwendungen in der Automobilindustrie macht, wie etwa bei der Herstellung von sicherheitskritischen Komponenten.

Durch diesen Prozess können warmumgeformte Bauteile eine wesentlich höhere Festigkeit aufweisen als Teile, die durch herkömmliche Kaltumformungsverfahren hergestellt werden.

Die Warmumformung bietet mehrere Vorteile, besonders in Industrien, die hohe Anforderungen an die Materialfestigkeit und Präzision stellen, wie die Automobilindustrie. Hier sind die wichtigsten Vorteile zusammengefasst:

  1. Erh√∂hte Festigkeit und Haltbarkeit: Durch das Erhitzen des Metalls vor der Umformung und schnelles Abk√ľhlen nach der Formgebung entsteht eine Mikrostruktur, die zu erh√∂hter Festigkeit f√ľhrt. Insbesondere die Bildung von Martensit im Stahl erh√∂ht dessen H√§rte und Verschlei√üfestigkeit, was f√ľr sicherheitskritische Bauteile entscheidend ist.

  2. Komplexe Geometrien: Die h√∂here Formbarkeit des Metalls bei hohen Temperaturen erm√∂glicht die Herstellung komplexer und pr√§ziser Formen, die mit Kaltumformungsverfahren oft nicht m√∂glich sind. Dies ist besonders vorteilhaft f√ľr die Entwicklung von Komponenten mit speziellen Designanforderungen.

  3. Reduzierung von Spannungen: Da das Metall während des Warmumformungsprozesses plastischer ist, können interne Spannungen, die während der Umformung entstehen könnten, minimiert werden. Dies verbessert die allgemeine strukturelle Integrität des fertigen Bauteils.

  4. Geringere R√ľckfederung: Warmumgeformte Bauteile neigen weniger dazu, nach der Formgebung in ihre urspr√ľngliche Form zur√ľckzukehren, was als R√ľckfederung bekannt ist. Dies f√ľhrt zu h√∂herer Genauigkeit und Passgenauigkeit in der Produktion.

  5. Effizienz und Wirtschaftlichkeit: Obwohl die Warmumformung hohe Energiekosten f√ľr das Aufheizen des Materials erfordert, kann sie durch die Reduktion von Nachbearbeitungsschritten wie Schneiden, Schwei√üen oder weiteres Formen insgesamt kosteneffizienter sein. Die Produktionseffizienz wird auch durch die M√∂glichkeit erh√∂ht, mehrere Fertigungsschritte in einem einzigen Prozess zu kombinieren.

  6. Materialausnutzung: Die Fähigkeit, engere Toleranzen und komplexere Formen zu erreichen, hilft, den Materialverbrauch zu optimieren und Abfall zu reduzieren. Dies trägt zur Nachhaltigkeit des Produktionsprozesses bei.

  7. Verbesserte Duktilität: Die Wärmebehandlung erhöht die Duktilität bestimmter Metalle, was das Risiko von Rissen im Material während des Umformprozesses reduziert.

Beim Erwärmen von Stahl finden verschiedene Prozesse statt, die seine mechanischen Eigenschaften beeinflussen:

  1. Erholung: Bei moderaten Temperaturen (unterhalb der Rekristallisationstemperatur) werden einige durch Verformung verursachte Gitterfehler reduziert. Dies verringert die inneren Spannungen im Material.

  2. Rekristallisation: Oberhalb der Rekristallisationstemperatur bilden sich neue, unverzerrte Kristallkörner. Dies macht den Stahl weicher und duktiler.

  3. Phasenumwandlung: Bei höheren Temperaturen treten wichtige Phasenumwandlungen auf:

    • Austenitisierung: Zwischen etwa 723¬įC und 910¬įC wandelt sich das ferritisch-perlitische Gef√ľge in Austenit um, eine Phase, die mehr Kohlenstoff l√∂sen kann.
    • Martensitbildung: Beim schnellen Abk√ľhlen des austenitischen Stahls entsteht Martensit, eine sehr harte und spr√∂de Phase mit nadelartiger Struktur.
  4. Kornwachstum: Langes Halten bei hohen Temperaturen kann zu gr√∂√üeren Kristallk√∂rnern f√ľhren, was die Festigkeit und Z√§higkeit des Stahls verringern kann.

  5. Ausscheidungen und Legierungswirkungen: Verschiedene Legierungselemente können sich bei hohen Temperaturen ausscheiden und das Material härten oder verspröden.

  6. Diffusion: Bei hohen Temperaturen beschleunigen sich Diffusionsprozesse, was zur Homogenisierung der Legierungselemente f√ľhrt und Segregationen beseitigen kann.

Diese Prozesse werden gezielt in der W√§rmebehandlung eingesetzt, um die gew√ľnschten Eigenschaften des Stahls zu erreichen, sei es durch H√§rten, Anlassen, Gl√ľhen oder Normalisieren. 

Austenitischer Stahl ist eine Art von rostfreiem Stahl, der f√ľr seine hervorragende Korrosionsbest√§ndigkeit und Duktilit√§t bekannt ist. Hier sind die wichtigsten Eigenschaften von austenitischem Stahl:

  1. Hoher Chrom- und Nickelgehalt: Austenitische Stähle enthalten in der Regel hohe Anteile an Chrom und Nickel, was ihnen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit verleiht.

  2. Nicht magnetisch: Im vollständig austenitischen Zustand sind diese Stähle in der Regel nicht magnetisch, was in bestimmten Anwendungen vorteilhaft sein kann.

  3. Gute Verformbarkeit: Sie lassen sich gut formen und bearbeiten, was sie ideal f√ľr eine Vielzahl von Fertigungsprozessen macht.

  4. Hervorragende Schwei√übarkeit: Austenitische St√§hle lassen sich gut schwei√üen, ohne dass sie anf√§llig f√ľr Rissbildung oder andere Schwei√üdefekte sind.

  5. Gute Z√§higkeit: Sie behalten auch bei sehr niedrigen Temperaturen eine gute Z√§higkeit bei, was sie f√ľr kryogene Anwendungen geeignet macht.

  6. W√§rmebest√§ndigkeit: Austenitische St√§hle k√∂nnen hohe Temperaturen aushalten, ohne ihre mechanischen Eigenschaften zu verlieren, was sie ideal f√ľr Einsatzbereiche macht, die hohe Betriebstemperaturen erfordern.

Diese Kombination von Eigenschaften macht austenitischen Stahl zu einer beliebten Wahl in der Automobilindustrie, Lebensmittelverarbeitung, Medizintechnik, Architektur und in der chemischen Industrie.

Austenit ist eine Phase oder eine Kristallstruktur in Stahl und anderen Eisenlegierungen, die bei hohen Temperaturen entsteht. Diese Struktur ist kubisch-fl√§chenzentriert (KFZ) und zeichnet sich durch eine hohe Anzahl von Gleitebenen aus, was dem Material eine gute Duktilit√§t und Z√§higkeit verleiht. Austenit entsteht typischerweise, wenn Stahl √ľber die sogenannte A3-Temperatur (die Temperatur, bei der sich Ferrit in Austenit umwandelt) erhitzt wird und ist bei Raumtemperatur in reinen Eisen-Kohlenstoff-Legierungen nicht stabil. Er kann jedoch durch Zugabe von Legierungselementen wie Nickel, Mangan oder Stickstoff bei niedrigeren Temperaturen stabilisiert werden, was in vielen rostfreien und hochlegierten St√§hlen der Fall ist. Austenit ist besonders wichtig f√ľr die Herstellung von austenitischem rostfreiem Stahl, der eine hohe Korrosionsbest√§ndigkeit und hervorragende mechanische Eigenschaften bietet.

Eigenschaften von Austenit: 

  • Hohe Duktilit√§t und Z√§higkeit: Austenitische Strukturen k√∂nnen sich erheblich dehnen, bevor sie brechen. Diese Eigenschaft macht sie sehr z√§h und verformbar, was in Anwendungen, die eine hohe mechanische Belastung erfordern, von Vorteil ist.

  • Nicht magnetisch: Im reinen Zustand ist Austenit nicht magnetisch, was ihn in elektrischen und elektronischen Anwendungen sowie dort, wo Magnetismus unerw√ľnscht ist, n√ľtzlich macht.

  • Gute Korrosionsbest√§ndigkeit: Austenitische St√§hle bieten aufgrund ihres hohen Chrom- und Nickelgehalts eine ausgezeichnete Korrosionsbest√§ndigkeit gegen viele Chemikalien und korrosive Umgebungen.

  • Gute Schwei√übarkeit: Austenitische Strukturen sind aufgrund ihrer hohen Z√§higkeit und Duktilit√§t leicht zu schwei√üen und neigen weniger zu Rissbildung beim Schwei√üen als andere Stahlphasen.

  • Kryogene Eigenschaften: Austenit bleibt auch bei sehr niedrigen Temperaturen z√§h und fest, was ihn f√ľr kryogene Anwendungen geeignet macht, bei denen viele andere Materialien spr√∂de werden.

  • W√§rmebest√§ndigkeit: Austenit beh√§lt seine mechanischen Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen bei, was ihn f√ľr Anwendungen wie Hochtemperatur√∂fen und -motoren n√ľtzlich macht.

Das Abschrecken von Stahl nach dem Erw√§rmen auf H√§rtetemperatur ist notwendig, um die austenitische Struktur des erhitzten Stahls schnell in Martensit umzuwandeln. Dieser Vorgang erh√∂ht die H√§rte und Festigkeit des Stahls, indem er die Bildung weicherer Phasen wie Ferrit oder Perlit verhindert. Das schnelle Abk√ľhlen fixiert die Atome in einer √ľberstrukturierten, harten Form, die f√ľr Anwendungen mit hohen Belastungen ideal ist.

Neben der Automobilindustrie wird die Warmumformung auch in der Luftfahrt, im Bauwesen und in der Konsumg√ľterindustrie eingesetzt, √ľberall dort, wo hohe Festigkeit und Komplexit√§t der Bauteile gefragt sind.