Strangpressen 3D-gekrümmter Leichtmetallprofile

Das Runden beim Strangpressen (RubS) zur Herstellung 2D-gekrümmter Aluminiumprofile stellt eine interessante Alternative zur konventionellen Prozesskette mit Strangpressen und Profilbiegen dar. Das übergeordnete Ziel dieser Arbeit bestand in der Weiterentwicklung des Rundens beim Strangpressen zur Herstellung 3D-gekrümmter Aluminiumprofile im Hinblick auf die Fertigung endkonturnaher Bauteile. Dabei war ein Schwerpunkt die Auslegung und Entwicklung der Fertigungskomponenten, die sich durch die vertikale Auslenkrichtung des Stranges komplexer gestaltete und daher eine neue Festlegung von Fertigungsrestriktionen sowie die Abgrenzung des Prozessfensters erforderte. Die Fertigungszelle musste durch ein kinematisches System in Form eines Industrieroboters erweitert werden, um eine zusätzliche Profilstützoperation durchführen zu können, welche für die eben gekrümmten Bauteile mithilfe eines Tisches noch möglich war. Aufgrund der Verfahrenserweiterung ist eine detaillierte Einflussgrößenuntersuchung durchgeführt worden. Diese bezog sich zunächst auf das Wirkprinzip des Rundens beim Strangpressen, das anhand eines analytischen Ansatzes über die Strömungsmechanik mithilfe einer Momentenüberlagerung dargelegt wurde. Hinsichtlich der Fertigungsgenauigkeit wurde die Fertigungszelle auf Einflussfaktoren, beispielsweise eine ungenaue Positionierung, untersucht. Da das Runden beim Strangpressen ein Verfahren der kinematischen Gestalterzeugung während des Strangpressprozesses ist, erfordert die Bewegung des Strangs eine genaue Synchronisation mit der Profilgeschwindigkeit. In dieser Arbeit wurden drei Signalquellen zur Synchronisation des kinematischen Systems der Auslenkung mit der Strangpressgeschwindigkeit untersucht. Im Rahmen der Prozessanalyse auf analytische, numerische und experimentelle Art zeigte sich die Schwerkraft als ein wesentlicher Einflussfaktor.