Tiefziehen mit integrierter Flanscheinzugssensorik in Dünnschichttechnik

Das Tiefziehen unterliegt im Serienbetrieb Prozessschwankungen, welche zu unterschiedlichen Ziehteilqualitäten führen können. Um dem entgegenzuwirken kann eine Prozessregelung eingesetzt werden, die eine Messung des Flanscheinzugs als Eingangsgröße für den Regelkreis voraussetzt. In den letzten zwei Jahrzehnten wurden verschiedene messtechnische Ansätze zur Flanscheinzugsmessung verfolgt, jedoch konnte sich aufgrund diverser Nachteile bislang keines dieser Systeme bewähren.

Das mit dem Forschungsvorhaben verfolgte Ziel ist die Verbesserung der Qualität von Ziehteilen und eine Reduzierung der Ausschussquote und somit der Produktionskosten durch den Einsatz eines Flanscheinzugssensors. Im Rahmen der Forschungsarbeit soll ein induktives Sensorsystem zur Messung des Flanscheinzugs geschaffen und erprobt werden. Dieser induktive Sensor kann den hohen Ansprüchen an eine feine Messauflösung und an eine Sensorintegration ohne Beeinträchtigung des Tiefziehprozesses gerecht werden.

Zur Erreichung des Forschungsziels erfolgt nach der Anforderungsdefinition die Auslegung und Realisierung des induktiven Sensors und des Umformwerkzeuges. Eine Fragestellung bei der Realisierung der induktiven Sensoren ist die Bereitstellung von verschleißfesten Schutzschichten. Beim Umformwerkzeug stehen die Integration des Sensors in das Umformwerkzeug sowie die Integration einer taktilen Flanscheinzugsmessung als Referenz im Mittelpunkt. Eine systematische Untersuchung zur Sensitivität des Sensors ist vorgesehen.

KMU als Hersteller von Ziehteilen profitieren von den zu erwartenden Qualitäts- und Produktivitätssteigerungen. KMU aus dem Bereich Werkzeugbau profitieren von den angestrebten Forschungsergebnissen, indem sie den wachsenden Bedarf an intelligenten Werkzeugen mit integrierter Sensorik und Aktorik gerecht werden. Weitere KMU aus den Bereichen Sensorentwicklung, Regelungstechnik und Pressenherstellung können von den Forschungsergebnissen profitieren.