Das Tiefziehen von Aluminium
Unter Tiefziehen versteht man das Umformen eines Blechzuschnitts durch Zugdruck. Dies geschieht durch Druckpressen, welche das Rohblech in eine Hohlform drücken und ihm so die gewünschte Form geben. Vor allem in der Automobilindustrie und im Flugzeugbau spielt das Tiefziehen von Aluminium eine bedeutende Rolle, da es sich sowohl für die Massenproduktion, als auch für Kleinserien hervorragend eignet.
Beim Tiefziehen müssen Sie zwischen drei verschiedenen Techniken unterscheiden:
– Tiefziehen mit Formwerkzeugen, wie zum Beispiel Ziehring, Stempel und Blechhalter,
– Tiefziehen mit Wirkmedien, wie Gasen oder Flüssigkeiten und
– Tiefziehen mit Wirkenergie, z.B. durch Hochgeschwindigkeitsumformen.
Das am meisten angewendete Verfahren bei Aluminium ist das Tiefziehen mit Pressen, welche das zu fertigende Teil durch Zug- und Druckspannung umformen. Dabei wird das Tiefziehteil durch einen sogenannten Stempel, welcher eine Kraft auf den Boden und die Seiten ausübt, in den eigentlichen Umformbereich ( Bereich zwischen Ziehring, auch Matrize genannt, und Umformbehälter ) gedrückt.
Zu Beachten sind hierbei die verschiedenen Effekte, die beim Tiefziehen von Aluminium am Bauteil auftreten. Die Druckspannung bewirkt eine Durchmesserreduzierung, durch die radiale Zugspannung im Umformbereich wird eine Blechverdickung vermieden.
Das Aufstauchen des Blechs würde eine Faltenbildung nach sich ziehen, welche durch den Blechhalter vermieden wird. Durch Ziehleisten und Ziehringe wird die Wirkung noch verstärkt. Dabei zu beachten ist auch, dass die Kanten des Stempels und der Ziehringe rund sein müssen, um ein Einreißen des Blechs zu vermeiden. Sind die Rundungen aber zu groß, entsteht Faltenbildung, da das Teil nicht mehr von den Haltern festgehalten werden kann. Um ein Einschneiden des Stempels zu verhindern, muss der Positivradius des Stempels kleiner als der Negativradius des Ziehrings sein. Das Tiefziehteil muss in mehreren Durchgängen gezogen werden, falls die entgültige Ziehtiefe beim ersten Mal nicht erreicht werden kann.
Beim hydromechanischen Tiefziehen wird die Matrize durch ein druckreguliertes Wasserkissen ersetzt, wodurch das Bauteil genauer gezogen werden kann, die erreichbaren Presskräfte aber geringer sind.