Rundkneten und Axialformen: Bearbeitungsverfahren mit Leichtbau-Potenzial

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Geringe Dehnung in Werkstück und Werkzeug

Die geringe Kraft führt zu einer geringen Dehnung in Werkstück und Werkzeug und so zu einer sehr viel höheren Genauigkeit als bei anderen Umformverfahren, etwa dem Fließpressen. Gerade für den Leichtbau in der Automobilindustrie ist dieser Effekt sehr wichtig. So wäre es ohne das von Felss patententierte Fahren wohl kaum möglich, das Axialformen bei leichten und dünnen Wellen einzusetzen.

Vergleich der Bearbeitungsverfahren hinsichtlich der Bauteilfestigkeit.
( VDI Symposium, 26. Jahrestreffen der Kaltmassivumformer, 2011)

30 Prozent höhere Belastbarkeit

Gleichzeitig ist die Bauteil-Qualität mit einer um 30 Prozent höheren Belastbarkeit besonders gut: Die Geometriegenauigkeit des Axialformens steigert den Traganteil der Verzahnung und reduziert die Anzahl der Kerben in der Profilausfüllung. Das führt insgesamt zu einer höheren Belastbarkeit des Bauteils – im Vergleich zu Wellen, die zum Beispiel mit abwälzenden Verfahren hergestellt werden.

Vergleich des Profilschriebs einer Zahnlücke: Die gewalzte Variante (obere Grafik) weist größere Ungleichmäßigkeiten auf. Nach dem Axialform-Verfahren (untere Grafik) ist die Zahnlücke hingegen nahezu perfekt.
( VDI Symposium, 26. Jahrestreffen der Kaltmassivumformer, 2011)

In der Folge können die Antriebswellen auch mit einem höheren Drehmoment belastet werden (siehe nebenstehende Grafiken).

Leichter und belastbarer

Leichter und belastbarer – die konstruktiven Vorteile von kalt umgeformten Leichtbau-Wellen liegen auf der Hand. Die flexiblen Verfahren punkten aber auch in der Produktion.

Sie kommen sowohl bei einstufigen Maschinen als auch in mehrstufigen Transferlinien für großvolumige Produktionen zum Einsatz und sorgen somit für eine Bauteil-Produktion, die letztlich immer rasant Fahrt aufnimmt. Eine Hohlwelle lässt sich zum Beispiel bis zu dreimal schneller als mit einem konventionellen Verfahren herstellen. Prozesssicherheit und Wiederholgenauigkeit sind optimal.

Die Zusammenarbeit mit den Kunden ist für Felss besonders wichtig. Sie beginnt häufig bereits in der Konstruktionsphase der Bauteile. Dabei geht es immer darum, den kürzesten und effizientesten Produktionsweg im Leichtbau sicherzustellen und die Verfahren gezielt anzupassen. Vor diesem Hintergrund sind die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten der Verfahren außerordentlich positiv – auch und gerade mit Blick auf den in der Automobilindustrie immer wichtiger werdenden Leichtbau.

Jedoch kennen Immer noch viele Konstruktioner die Verfahren kaum und setzen bei der Herstellung von komplexen Getriebe- und Antriebswellen auf massive Rohlinge und Umformverfahren wie das Schweißen oder das Fräsen – eine große Materialverschwendung. Felss verweist stattdessen auf ein Verfahren, dass sich zum Beispiel bei der Produktion von Lenkwellen seit vielen Jahren bewährt hat. So fährt ein Großteil der in Europa produzierten Fahrzeuge mit rundgekneteten Lenkwellen vom Band. Vieles spricht dafür, dass die innovativen Kaltumformverfahren in Antrieb und Getriebe vor einer ähnlichen Erfolgsgeschichte stehen. Der Leichtbau ist dabei immer schon „mit eingebaut“.

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