Halbzeuge

Halbzeuge

Halbzeuge bestehen üblicherweise aus einem einzelnen Rohmaterial, das in eine geometrische Form gebracht wurde, oft als einfache Profile, Stangen, Rohre und Platten aus Metall, Kunststoff oder Holz. Sie gehören als eine Art »halbfertiges« Material zum vorderen bis mittleren Bereich der Wertschöpfungskette eines Produktes und sind wichtige Elemente einer kostengünstigen und effizienten Fertigung.

Ihre Auslegung entspricht in Form und Abmessungen meist dem herzustellenden Produkt; auch die Material- und Oberflächenqualitäten sind in vielen Fällen bereits für bestimmte Einsatzzwecke und Fertigungsverfahren optimiert.

Das Geschäftsfeld »Halbzeuge« des Fraunhofer IZFP bündelt die entsprechenden Aktivitäten des Instituts mit Fokus auf diverse Werkstoffe wie Nichtmetall, NE-Metalle oder Kunststoffe.

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semi[at]izfp.fraunhofer.de

 

Sensorsystem zum Nachweis von Rissen und Einschnürungen in Umformblechen

Prüfung von Tailored Blanks mit EMUS-Sensor des Fraunhofer IZFP
© Fraunhofer IZFP

Prüfung von Tailored Blanks mit EMUS-Sensor des Fraunhofer IZFP

In Unternehmen aus dem Bereich Blechumformung, insbesondere in der Automobilindustrie als größtem Hersteller und Abnehmer von umgeformten Blechteilen, werden zunehmend höhere Ansprüche an Bauteile und Prozesse gestellt. Aufgrund von Leichtbaukonzepten werden viele Umformprozesse zunehmend an ihre Grenzen geführt. Wegen steigender Verarbeitungskomplexität, hohen Umformgraden bei immer kleineren Blechdicken, Chargenschwankungen der Werkstoffe sowie Unsicherheiten im System Werkzeug/Maschine ist es unvermeidbar, dass diese Prozessgrenzen auch sporadisch überschritten werden.

Als Folge derartiger Einflussfaktoren sind umformbedingte, schwer identifizierbare Bauteilfehler nicht auszuschließen. Dazu gehören aufgerissene Bereiche (Risse) im Blech, aber auch lokale Ausdünnungen (Einschnürungen) der Blechdicke. Während klaffende Risse ab einer bestimmten Größe mit optischen Verfahren zuverlässig erkannt werden, fehlte bisher ein Verfahren, mit dem geschlossene bzw. kleine Risse und insbesondere Einschnürungen prozesssicher nachgewiesen werden können.

In einer vergleichenden Studie wurde gezeigt, dass sich die sogenannte EMUS-Prüftechnik (elektromagnetisch erzeugter Ultraschall) am besten für den fertigungsintegrierten Nachweis von Rissen und Einschnürungen in Blechbauteilen eignet. Ultraschallprüfköpfe auf Basis von EMUS können trocken,  d. h. koppelmittelfrei und im Allgemeinen auch berührungslos eingesetzt werden.

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3MA-X8: Schnelle Halbzeug-Materialcharakterisierung

© Fraunhofer IZFP

3MA-X8: Setup mit drei aktiven Kanälen, Sensorauswahl und Steuer-/Auswerte-PC

Bestimmung von Härte, Härtetiefe, Zugfestigkeit, Streckgrenze, Bruchdehnung, Eigen- und Lastspannungen

Verwechslungsprüfung

Nachweis von Dross in Gusswerkstoffen

Abscannen von Flächen mit bis zu 8 Sensoren gleichzeitig zur Detektion lokaler Abweichungen der Werkstoffeigenschaften

Prüfung von Bauteilen und Komponenten, auch an mehreren Positionen gleichzeitig

Echtzeit-Messung in Produktionsprozessen

EMUS: Fehlerprüfung mit elektromagnetischem Ultraschall

© tomas - Fotolia

Pipeline

Berührungslose, koppelmittelfreie Ultraschallprüfung

Echtzeitfähig und automatisierbar (in die Produktion integrierbar)

Industriell erprobt – lange Standzeiten ohne erkennbaren Verschleiß

Kalt- und Warmblechumformung


Weitere Informationen

EMUS-VG: Ansteuerung von EMUS-Wandlern mit konventionellen Ultraschallgeräten

Laserschweißnähte: Prozessintegrierte, trockene Ultraschallprüfung der Laserschweißnähte von Tailored Blanks

 

MAGNUS: Hybrides Mikromagnetik- und Ultraschall-Prüfsystem

© Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhäuser

MAGNUS mit Halter

Methodenentwicklung zur smarten Kombination von mikromagnetischer Werkstoffcharakterisierung und elektromagnetischer Ultraschallwandlung

Demonstratoraufbau und industrielle, praxisnahe Erprobung

Bei »MAGNUS« handelt es sich um ein im Rahmen des Fraunhofer-Carnot-Programms, die »L'Agence Nationale de la Recherche« ANR und das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF gefördertes Projekt, das in Zusammenarbeit mit dem »Centre Technique des Industries Mécaniques« CETIM in Senlis, Frankreich, durchgeführt wird.

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