TemperBox®-Verfahren in Kombination mit einer innovativen servohydraulischen Presse

Kurzbeschreibung

Die GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH mit Stammsitz in Attendorn entwickelt und produziert Strukturteile und Zusammenbauten für den automobilen Karosserieleichtbau, sowie Chassis-Komponenten. Sie ist Teil der GEDIA Automotive Gruppe, die weltweit an acht Standorten produziert.

Zahlreiche Karosserieteile werden zur Verbesserung der Crashsicherheit mit unterschiedlichen Festigkeiten ausgestattet. Die Herstellung solcher komplexen Karosserieteile ist aufwändig und häufig nur mit mehreren Prozessschritten möglich. Die Herstellung von unterschiedlichen Festigkeiten innerhalb einer Platine (Ausgangsmaterial) ist bisher nicht möglich. So werden beispielsweise das weichere Mittelteil einer PKW-Stirnwand und die festeren Seitenteile in jeweils einem separaten Kaltumformprozess hergestellt, bevor sie durch Kleben und Schweißen aufwändig miteinander verbunden werden. Hierbei entsteht zusätzlich metallischer Abfall. Der Herstellungsprozess ist mit einem hohen Energieverbrauch verbunden. Darüberhinaus wird für die härteren Seitenteile eine deutlich höhere Materialstärke gewählt, um die gewünschte Festigkeit zu erzielen. Die höhere Materialstärke führt jedoch auch zu einem höheren Gesamtgewicht.

Ziel des Vorhabens der GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH war es, eine Fertigungslinie für die Herstellung von warmumgeformten hochkomplexen Karosserieteilen zu implementieren, bei der erhebliche Mengen an Material eingespart werden können und der Energieverbrauch reduziert wird.

Das neue Verfahren kombiniert zwei neuartige Techniken. Es besteht aus einem hoch innovativen Warmumformverfahren namens „TemperBox®“ für die partielle Erwärmung der für die Herstellung von Karosserieteilen verwendeten Blech-Platinen (Ausgangsmaterial) vor der Warmumformung sowie einer hoch energie-effizienten servohydraulischen Presse für die Warmumformung der partiell temperierten Platinen. Mit diesem Verfahren ist es möglich, warmumgeformte komplexe Karosserieteile für Automobile, wie die PKW-Stirnwand, herzustellen, die innerhalb des Bauteils ganz unterschiedliche Materialeigenschaften (Festigkeit und Streckverhalten) besitzen und leichter sind als bisher. Auf zusätzliche Schweiß- und Klebeprozesse kann verzichtet werden, weil das Bauteil in einem Umformprozess aus nur einer Platine produziert werden kann.

Am Beispiel der PKW-Stirnwand konnte das Bauteilgewicht durch das neue Verfahren um fast 50 Prozent reduziert werden. Zusätzlich kann der Schrottanteil im Vergleich zum konventionellen Verfahren vollständig vermieden werden. Insgesamt können bezogen auf 100.000 hergestellte Teile im Vergleich zur konventionellen Technik jährlich 790 Tonnen Stahl eingespart werden. Die damit und in Verbindung mit der Energieeinsparung vermiedenen jährlichen Emissionen in der Vorkette belaufen sich auf insgesamt 1.549 Tonnen CO₂.

Das neue Verfahren kann auch von anderen Karosseriebauern eingesetzt werden. Die Automobilindustrie gehört zu den umsatzstärksten Branchen in Deutschland. Das Vorhaben zielt dabei genau auf die von der Automobilindustrie gewünschte weitere Gewichtsersparnis, bei gleichzeitig hoher bzw. höherwertiger Crashsicherheit, ab. Das Vorhaben stellt daher eine technische Innovation mit hohem Demonstrationscharakter sowie hoher Übertragbarkeit für die gesamte Branche dar.