Inkrementelle Blechumformung:Eine flexible, kostengünstige 3D-Metallumformtechnik

Bei der inkrementellen Blechumformung handelt es sich um einen dreidimensionalen (3D) Blechumformprozess, der in der Lage ist, ein breites Spektrum vertriebsfähiger Artikel oder Prototypenartikel mit ausgezeichneter Flexibilität und niedrigen Kosten herzustellen. Im Gegensatz zu anderen Verfahren wird bei der inkrementellen Blechumformung kein Matrizensatz verwendet, um das Teil physisch aus einem Metallblech zu stanzen. Bei diesem Prozess bewegt eine dreidimensionale CNC-Fräsmaschine (Computer Numerical Control) einen geformten Werkzeugeinsatz um das Blech und prägt nach und nach in festgelegten Schritten ein Bild in das Blech ein. Die Bewegungen der Maschine werden von einem Computer gesteuert, der ein 3D-CAD-Modell (Computer Aided Design) des Teils als Referenz verwendet. Die Tatsache, dass das Verfahren keine teuren Werkzeugtechniken zur Herstellung von Matrizen verwendet, macht es zu einer der kostengünstigsten Methoden der Blechumformung.

Die Blechumformung ist eine gängige Methode zur Herstellung einer Vielzahl positiver Fertigprodukte oder Negativformen, die beim Gießen fertiger Gegenstände verwendet werden. Diese Techniken werden sowohl zur Herstellung vertriebsfähiger kommerzieller Produkte als auch als additive Prototyping-Methode eingesetzt. Der Großteil der konventionellen Blechumformung erfolgt mithilfe eines Satzes von Matrizen, die aus positiven und negativen Hälften bestehen und in einer Presse platziert werden. Das Blech wird zwischen die Matrizen gelegt, die dann zusammengepresst werden, um das Teil zu bilden. Obwohl diese Methode effektiv und genau ist, erfordert sie einen beträchtlichen anfänglichen finanziellen Aufwand für die Werkzeugbestückung der Matrizen und erfordert hohe Produktionsmengen, um die Kosten zu rechtfertigen. Die inkrementelle Blechumformung ist eine relativ junge Technologie, die zu einem Bruchteil der Kosten vergleichbare Ergebnisse liefert.

Beim inkrementellen Blechumformungsprozess kommt eine 3D-CNC-Bearbeitungsstation zum Einsatz, die durch ein CAD-Modell des gewünschten Teils gesteuert wird. Ähnlich einer herkömmlichen Fräsmaschine verfügt diese Maschine über ein Spannfutter, das mit einem speziell geformten Formwerkzeugeinsatz ausgestattet ist. Die Maschine bewegt den Werkzeugeinsatz über die Oberfläche des Blechs und zeichnet dabei die Form des Teils nach. Bei jedem Durchgang senkt sich der Werkzeugeinsatz in schrittweisen, festgelegten Schritten ab und drückt dabei langsam die gewünschte Form in das Blech. Die Maschine kann so programmiert werden, dass die Anzahl der Schritte und der Abstand zwischen den einzelnen Durchgängen erhöht oder verringert werden, wodurch entweder ein raues, abgestuftes Teil oder eines mit einer glatten Oberfläche entsteht.

Die Art der inkrementellen Blechumformung ist aufgrund der damit verbundenen Genauigkeit und des Fehlens einer teuren Werkzeugherstellung von Natur aus kostengünstig und präzise. Mit diesem Verfahren können bei Bedarf schnell Lagerteile aus Standardblechgrößen hergestellt werden, ohne dass große Produktionsläufe in Angriff genommen werden müssen. Dies hat erhebliche positive Auswirkungen auf die Kosten für Unternehmen, die eine Kleinserienfertigung auf Abruf benötigen oder Blechprototypen herstellen möchten.

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Link zu Quellen

• https://www.eng.cam.ac.uk/news/stories/2005/isf/