Halbzeuge - Fraunhofer IZFP

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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Anwendungsbeispiele

Sensorsystem zum Nachweis von Rissen und Einschnürungen in Umformblechen

© 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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