Nieuw smeedgereedschap kan boringen vormen

Op de Hannover Messe presenteert IPH (Institut für Integrierte Produktion) uit Hannover (D) een nieuw smeedgereedschap die geschikt is voor het vormen van complexe geometrieën die tot nu toe nog niet gerealiseerd konden worden. Met het gereedschap is het mogelijk om ook boringen in het smeedwerkstuk te smeden. Dit is bijvoorbeeld handig voor het aanbrengen van boringen in stalen zuigers. Voorheen moesten zuigers na het smeedproces nabewerkt worden met frezen of boren.

Conventionele smeedgereedschappen zijn niet geschikt om ‘undercuts’ te maken, aangezien daarna het gereedschap onmogelijk weggehaald kan worden. Undercuts zijn gebieden of uitsteeksels die loodrecht staan op de vormingsrichting. Een voorbeeld hiervan is de pinboring in stalen zuigers voor verbrandingsmotoren: tot nu toe moet het na het smeden worden geboord. Met het nieuwe smeedgereedschap kunnen boorgaten al tijdens het smeedproces worden gevormd. Het gereedschap beschikt over twee horizontaal aangedreven schuifregelaars. Wanneer de stempel naar beneden beweegt, worden de schuifregelaars horizontaal in het hete stalen blok gedreven, waardoor het gebied voor de pinboring wordt gevormd.

Sneller en minder energieverbruik

Het nieuwe gereedschap zorgt er voor dat het complete bewerkingsproces sneller verloopt en de kosten verminderen. Bovendien is er ongeveer vijf procent minder materiaal nodig voor het smeedproces. Dit drukt het energieverbruik. In de toekomst kunnen zuigers dus sneller en goedkoper geproduceerd worden, terwijl de impact op het milieu kleiner wordt. Een ander voordeel is dat het smeedproces ook de kwaliteit van de onderdelen vergroot. Dit komt omdat bij nabewerking door middel van verspaning de structuur van het werkstuk onderbreekt. Dit kan een negatief effect hebben op de betrouwbaarheid en levensduur van de zuiger.

Kleine, efficiënte turbomotoren

De wetenschappers van het IPH hebben in samenwerking met industriële partners het nieuwe gereedschap ontwikkeld. De aanpak is gebaseerd op multidirectionele vorming, een technologie die al bijna twintig jaar bij IPH wordt onderzocht. Voor de productie van krukassen is het al verfijnd en wordt het al gebruikt voor productie. Binnen de reikwijdte van het project “Forging Undercuts” was de focus van de onderzoekers vooral op stalen zuigers met hoge sterkte, zoals gebruikt in kleine, brandstof-efficiënte turbo-motoren. Het principe kan echter eenvoudig overgebracht worden naar andere componenten.