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Halbe Wanddicke und komplexe Formen

Rollformen als preiswerte Alternative zum Abkanten oder Strangpressen
Halbe Wanddicke und komplexe Formen

Profilfertigung | Mit mehrstufigen Werkzeugkonzepten ist das Rollformen bei großen Stückzahlen, komplexen Geometrien und hochwertigen Oberflächen oft das günstigere Fertigungsverfahren. Außerdem lassen sich zusätzliche Arbeitsschritte integrieren.

F. Stephan Auch

„Manche Unternehmen produzieren zu teuer, da ihnen das Know-how über die Stärken und Einsatzmöglichkeiten des Profilierens fehlt“, weiß Daniela Eberspächer-Roth, Geschäftsführerin der Profilmetall-Gruppe, aus langjähriger Erfahrung. Oft lassen sich bereits während der Entwicklung eines Werkstücks Einsparmöglichkeiten erkennen, sagt sie: „Durch verfahrensangepasste Querschnittsveränderungen können wir beispielsweise gegenüber einem stranggepressten Bauteil häufig die Wanddicken um bis zu 50 Prozent verringern, in Einzelfällen sogar noch darüber.“ Zu den unmittelbaren Einsparungen beim Materialeinkauf addieren sich die geringeren Transportkosten. „In manchen Fällen, etwa wenn bei Werkstücken ein niedriges Gewicht gefordert ist, ermöglicht das Profilieren überhaupt erst, diese Vorgabe zu erfüllen“, fügt Eberspächer-Roth noch hinzu.
Zu den Hauptvorteilen des Umformverfahrens, das auch Rollformen genannt wird, gehören hohe Produktionsgeschwindigkeiten. Die im Vergleich zum Strangpressen und Kanten aufwändigeren Werkzeuge amortisieren sich bei höheren Stückzahlen, weshalb sich Serien besonders wirtschaftlich fertigen lassen. Ein weiterer positiver Aspekt ist, dass sich unterschiedliche Materialien wie Aluminium, Stahl oder Edelstahl mit nur einem Rollformwerkzeug umformen lassen. Hiervon profitieren Kunden, die ein Produkt in mehreren Varianten aus unterschiedlichen Materialien benötigen, etwa für verschiedene Anwendungen im Handel und in der Lebensmittelindustrie.
Auch dann, wenn die Fertigung eines Bauteils viele unterschiedliche Bearbeitungsschritte erfordert, ist das Rollformen gegenüber dem Strangpressen und Kanten im Vorteil. Ob Lochungen, Prägungen, Freischnitte oder Durchzüge benötigt werden – beim Profilieren sind diese Arbeitsschritte inline möglich. Damit lässt sich viel Zeit sparen, so die Geschäftsführerin: „Wir fertigen 96 Prozent der Profile komplett inline auf der Profilieranlage.“ Dagegen müssten die Werkstücke beim Strangpressen zuerst abgelängt werden. Anschließend erfordere jede weitere Bearbeitung einen neuen Arbeitsschritt, bei dem eine andere Maschine gerüstet und das Werkstück neu positioniert werden muss. „Mitunter entstehen dazwischen auch noch zusätzliche Liegezeiten“, unterstreicht Eberspächer-Roth.
Als Beispiel nennt sie C-Profile für ein System zur Schnellmontage von Photovoltaikmodulen auf Flachdächern, das ihr Unternehmen für einen Hersteller entwickelt und in Serie produziert hat. Als es um die Herstellung der Bauteile ging, stand der Kunde vor der Wahl, die Profile strangpressen oder rollformen zu lassen
Lochbild konnte mittels Rollformen zu geringeren Kosten hergestellt werden
Die 22 cm breiten Profile mit 3 cm hohen Seitenwänden sollten in fünf Längenvarianten zwischen 80 cm und 6 m gefertigt werden und im Boden mit Langlöchern, Durchzügen und Querlöchern für die Montage versehen sein. Bereits bei der Produktplanung waren die Ingenieure und Techniker von Profilmetall mit an Bord. Schnell stellte sich heraus, dass das Stanzbild aufgrund der notwendigen Präzision und Steifigkeit eine Herausforderung sein würde. Es zeigte sich aber auch, dass das Fräsen der Lochungen beim Strangpressen sehr viel Zeit in Anspruch genommen hätte. Denn für diese Nachbearbeitungen hätte nochmals die gleich Prozesszeit wie für das Strangpressen selbst aufgewendet werden müssen. Daher wäre das Strangpressen für den Hersteller unwirtschaftlich gewesen. Stattdessen wird jetzt das Stanzbild beim Rollformen zu erheblich geringeren Kosten inline gemacht.
Dank der Unterstützung durch das Engineering von Profilmetall gelang es, das Bauteil kostengünstig, in der geforderten Präzision und mit der benötigten Steifigkeit herzustellen. Die Ingenieure des Unternehmens halfen zudem dabei, das Produkt zu verbessern. Denn als sich herausstellte, dass Regenwasser nicht schnell genug von den Profilen ablief, schlugen die Experten eine optimierte Lochung vor, die das Problem rasch löste. Das Stanzwerkzeug ließ sich anschließend schnell und unkompliziert anpassen. „Die kompetente und intensive Beratung hat uns voll überzeugt, mit der Zusammenarbeit waren wir sehr zufrieden“, lobt der Geschäftsführer des Herstellers von Photovoltaikmodulen.
Auch beim Kunststoff-Schneeschieber eines großen Produzenten von Gartengeräten konnten die Vorteile des Rollformens gegenüber dem Strangpressen überzeugen. Bei der ursprünglich aus Aluminium stranggepressten Kappe der Schaufel brachen häufig die Kanten ab, da das Material zu weich war. Wegen der höheren Abriebfestigkeit wollte es der Hersteller daher durch Edelstahl ersetzen und unternahm Versuche, diesen zu kanten. Die Ergebnisse waren jedoch nicht zufriedenstellend – es war zu aufwändig, die gewünschte Genauigkeit zu erreichen. Profilmetall schlug dem Kunden vor, die Kante der Schneeschaufel als U-förmiges Profil zu fertigen. Daniela Eberspächer-Roth fasst das Ergebnis zusammen: „Die geforderte Präzision war dank unseres Know-hows mit unseren Werkzeug-Konzepten und auf unseren Anlagen nach einigen Anpassungen gut zu erreichen. Und da das Profil in großen Stückzahlen hergestellt wird, lohnte sich das Rollformen trotz des aufwändigeren Werkzeugs.“
Gegenüber dem Strangpressen kommen Vorteile wie der höhere Durchsatz, die schonendere Oberflächenbearbeitung und die Möglichkeit zur Integration zusätzlicher Prozesse zum Tragen. Darüber hinaus hebt die Profilmetall-Geschäftsführerin beim Rollformen die größere geometrische Vielfalt hervor, die bei der Fertigung von Werkstücken möglich ist: „Bauteile mit aufwändigen Geometrien sind beim Kanten zeitintensiver zu fertigen, da jeder Winkel einen Hub und damit einen einzelnen Arbeitsschritt erfordert.“
Profilieren hingegen ist ein kontinuierlicher Umformprozess, der deutlich mehr Querschnittsvarianten erlaubt. Dadurch können auch gezielte plastische Umformungen bis hin zu scharfen Ecken vorgenommen werden, was beim Kanten nicht möglich ist.
Angesichts der zahlreichen Pluspunkte, die das Rollformen für sich verbuchen kann, schätzt Daniela Eberspächer-Roth, dass das Umformverfahren viele bisherige Kunden des Strangpressens und Kantens überzeugen kann. Insbesondere dort, wo wie im Automobilbau und in der Solar- und Photovoltaikindustrie große Stückzahlen gefragt sind und ein hoher Kostendruck herrscht, sieht sie ein großes Marktpotenzial.
Fachjournalist in Nürnberg
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 4
Ausgabe
4.2024
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