Flow-Forming: Spagat zwischen „leicht“ und „fest“

Die Umformtechnologie stellt ein vielseitiges und wirtschaftliches Verfahren bei der Herstellung von Aluminiumfelgen dar. Unter anderem wird der Rohmaterialverbrauch bei dieser Technologie durch Verdichtung des Werkstoffs auf ein Minimum reduziert. Der Sondermaschinenbauer SSB aus Bielefeld ist nach eigenem Bekunden Weltmarktführer für vertikale Drückmaschinen bei der Leichtmetallfelgenherstellung. Neben dem Rotationsschmieden entwickeln die Bielefelder als wirtschaftliche Alternative das Flow-Forming-Verfahren stetig weiter. Felgen, die nach dieser Technologie des Rotationswalzens mit neuesten SSB-VDZ-Drückmaschinen hergestellt werden, seien noch leichter, aber genauso stabil wie ihre geschmiedeten Pendants, heißt es in einer SSB-Pressemitteilung.

Auf der Straße …

Mit lautem Gebrüll überträgt der Sportwagen mit seinem über 500 PS starken V8-Bi-Turbotriebwerk seine geballte Kraft über die 19 Zoll messenden titangrau lackierten und glanzgedrehten Flow-Forming-Räder im Triple-Speichen-Design auf den Asphalt. Waren früher wegen ihrer Stabilität geschmiedete Leichtmetallräder das Maß aller Dinge, so haben mittlerweile Flow-Forming-Aluräder Einzug bis in die obersten bzw. PS-starken Automobilklassen gehalten. Denn durch optimierte Materialien und dichteren Aluguss lassen sich mittels Rotationswalzen nun auch sehr dünnwandige Felgen mit hoch verdichteter Materialstruktur und weniger Aluminiumeinsatz herstellen. Dadurch erfüllen sie alle geforderten Leistungsparameter.

… in der Räderfabrik …

Thomas Beyer, Geschäftsführer des Sondermaschinenbauers SSB in Bielefeld: „Der Spagat zwischen den Vorteilen des Gussrades mit anspruchsvollem Design und des Schmiederades mit optimiertem Gewicht und hoher Festigkeit ist vollbracht. Insbesondere bei kleineren Stückzahlen spielt Flow-Forming wirtschaftliche Vorteile aus. Außerdem lassen sich mit einem gegossenen Felgenbettansatz verschiedene Radbreiten fertigen. Darüber hinaus lassen sich pro Felgensatz mehrere Kilogramm Gewicht gegenüber herkömmlich gegossenen Rädern einsparen. Und jedes Gramm weniger bedeutet mehr Fahrdynamik, reduzierten Kraftstoffverbrauch und geschonte Umwelt.“

… und bei SSB

Moderne Maschinentechnik setzt die Anforderungen an ein leistungsfähiges Flow-Forming-Rad um. Dazu entwickelten SSB-Ingenieure das vertikale Drückzentrum 3 VDZ 15-11. Es hat getrennt programmierbare Rollenachsen und eine vertikale Spindelanordnung zur Warmumformung. Nach dem Guss des Felgensterns mit Felgenbettansatz und dem Entfernen der Angusszapfen wird der Aluminiumrohling in der 3 VDZ 15-11 auf die entsprechende Form aufgespannt. Die Rollköpfe pressen sich mit hohem Druck an, und der Felgenbettansatz wird über einem rotierenden Zylinder auf die entsprechende Felgenbreite gewalzt und verdichtet. Thomas Beyer: „Dies geschieht im übertragenen Sinne wie auf einer Töpferscheibe, bei der das Material geformt und dabei verfestigt wird. Beim Flow-Forming können durch die enorme Verdichtung des Aluminiums äußerst dünne Wandstärken realisiert werden.“

Präzision und Funktionalität im Herstellungsprozess garantieren ein fein justierbarer Vorschubservomotor, das spielarme Getriebe sowie die Kugelrollenspindel für den Achsenvorschub. CNC-Steuerungstechnik etwa für die Drückrollenachsen, den Reitstock, die Rollenkopflager für beide Umformrichtungen sowie die elektrische Werkzeugaufheizung und Temperaturkontrolle am Werkzeug sorgen für einen schnellen und stabilen Umformprozess mit kurzen Taktzeiten.

Thomas Beyer: „Das Produktionsverfahren FlowForming mit der 3 VDZ-15-11 ermöglicht es Felgenherstellern, neben etablierten Leichtbauverfahren, nun auch alle Vorteile des Rotationswalzens auszuschöpfen. Denn die Alufelgen dieser Generation sehen spitze aus, sind äußerst leicht und halten aufgrund ihrer extremen Festigkeit höchsten Belastungen im fahrdynamischen Bereich problemlos stand.“ dv