Reduzierung der Schallemission beim Schneiden höher- und höchstfester Blechwerkstoffe

Motivation:

Scherschneiden ist ein produktives Verfahren zur spanlosen Bearbeitung von Blechwerkstücken. Unerwünschte Begleiterscheinungen sind die schlagartige Entlastung der Presse (Schnittschlag) infolge der Materialtrennung sowie die Schwingungen der Maschine und des Werkzeugs aufgrund dieser hochfrequenten Anregung, welche zu einer hohen Belastung der Maschine und Lärm führen. In erster Linie gesundheitliche Langzeitschäden bei den Mitarbeitern, aber auch reduzierte Konzentrationsfähigkeit und geringe Produktivität sind negative Folgen hiervon.

Die Entwicklung und Ausstattung von Umformanlagen mit Schallschutzkabinen bzw. Einkapselungen sind oftmals mit hohen Kosten verbunden, erhöhen den Platzbedarf und beschränken die Zugänglichkeit für Justier-, Wartungs- und Reparaturarbeiten. Aktive Lösungsansätze wie hydraulische Schnittschlagdämpfer sind wiederum wartungsintensiv und eignen sich nicht für Anwendungen an Schnellläuferpressen mit hohen Hubzahlen.

Angesichts der neu entstehenden Herausforderungen bei der Verarbeitung von innovativen Blechwerkstoffen müssen die eingesetzten Umformmaschinen entsprechend aus akustischer Sicht optimiert werden, um die Maschinenbediener zu schützen und weiterhin die Wettbewerbsfähigkeit der Maschinenhersteller und -anwender zu gewährleisten.

Ziel und Lösungsschritte:

Mittels des beantragten Vorhabens soll geklärt werden, ob und wie mit begrenzt aufwändigen Änderungen / Optimierungen einzelner Bauteile der Presse oder des Gesamtkonzepts der Maschine eine relevante Beeinflussung der Maschinenakustik erreicht werden kann. Hierzu gehört beispielsweise eine allgemeine Minderung des Schaldruckpegels, eine Anpassung der Maschineneigenfrequenzen sowie eine vorteilhafte Körperschallleitung und Schallabstrahlung.

Im Rahmen von experimentellen Versuchen mit einer akustischen Kamera sowie hybriden akustischen Mehrkörpersimulationen von Maschinen wird festgestellt, welche Aspekte inwiefern Relevanz haben beziehungsweise wie groß der Einfluss einzelner Komponenten auf die Schallemissionen ist. Die hieraus abgeleiteten Maßnahmen zur Lärmminderung sollen möglichst bereits während der Maschinenkonzeption bzw. –konstruktion Berücksichtigung finden.