Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
12.12.2014

Neues Schmiedeverfahren senkt Gratanteil von 54 auf 7 Prozent

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) hat ein neues Schmiedeverfahren entwickelt, das erheblich Material und Energie spart. Im EU-Projekt REForCh konnten die Forscher den Gratanteil beim Schmieden von Kurbelwellen von 54 auf 7 Prozent senken und zudem rund 20 Prozent Energie sparen. Das Verfahren wurde bereits erfolgreich im industriellen Umfeld erprobt, bis zur Anwendungsreife ist es nur noch ein kleiner Schritt.

Zwei Jahre lang hat das IPH an dem Verfahren geforscht – mit Fördergeldern der Europäischen Union und in enger Zusammenarbeit mit Unternehmen aus Spanien, Rumänien und der Türkei. Das Ergebnis: Die Forscher konnten den Gratanteil beim Schmieden einer Zweizylinderkurbelwelle erheblich senken. Im konventionellen Schmiedeverfahren mussten 10,8 kg Stahl eingesetzt werden, um die untersuchte 7 kg schwere Kurbelwelle zu schmieden – dies entspricht einem Gratanteil von 54 Prozent. Mit dem neuen, mehrdirektionalen Schmiedeverfahren sinkt der Gratanteil auf nur 7 Prozent: Um dieselbe Kurbelwelle herzustellen, genügen 7,5 kg Stahl. Zudem spart das neue Verfahren etwa 20 Prozent Energie, weil weniger Stahl erhitzt werden muss.

Möglich wird die Einsparung durch das sogenannte mehrdirektionale Schmieden. Bei herkömmlichen Schmiedeverfahren wird ausschliesslich durch Druck von oben umgeformt. Überschüssiges Material entweicht zu den Seiten. Dadurch entsteht der sogenannte Grat, der anschliessend entfernt werden muss. Beim mehrdirektionalen Schmieden wird der erwärmte Stahl dagegen nicht nur von oben umgeformt, sondern gleichzeitig durch Druck von den Seiten. So lässt sich der Stahl kontrollierter in Form pressen und weniger Material wird verschwendet.

www.iph-hannover.de



Deutlich geringerer Gratanteil: die mehrdirektional geschmiedete Kurbelwelle (r.) im Vergleich zur konventionell geschmiedeten (l.). (Grafik: IPH)