TY - JOUR

T1 - Erste Untersuchungen zur Herstellung von Schraubenrotoren mittels innovativer Umformverfahren

AU - Ben Khalifa, Noomane

AU - Schikorra, Marco

AU - Tekkaya, A. Erman

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Der Einsatz von Schraubenrotoren in Verdrängermaschinen sowie im Bereich der Versorgung stationärer und mobiler Brennstoffzellen gewinnt zunehmend industrielles Interesse. Diese neuartigen Antriebstechniken bringen mehrere Vorteile mit sich: Kompaktheit, Gewichtsreduzierung und zeitgleich höhere Leistungsdichte. Diesen Vorteilen stehen allerdings die hohen Fertigungskosten und der Fertigungsaufwand gegenüber. Zur Herstellung derartiger Schraubenrotoren wird in der Regel zunächst eine Vorform gegossen, die anschließend durch Fräsen und Schleifen auf Endmaß gebracht oder aber aus dem Vollmaterial komplett spanend hergestellt wird. Diese aufwendige Fertigungsart ist mit einem hohen Materialausschuss sowie langer Fertigungszeit verbunden, was den Einsatz dieser Maschinen in Großserie noch erschwert, sodass die industrielle Anwendung von Schraubenrotoren, insbesondere im Automobilbau, noch stark begrenzt ist.spiel eines tordierten Profils sind im Die ersten Untersuchungen haben gezeigt, dass die Umformtechnik vergleichsweise kostengünstige, aber auch flexible Alternativen zur Herstellung derartiger Bauteile bietet. Dabei ermöglichen die ermittelten Toleranzen beim konventionellen Tordieren eine geringfügige spanende Nachbearbeitung, um die Endgeometrie zu erzeugen, was auch eine Reduzierung der Fertigungskosten bedeutet. Weitergehende Untersuchungen werden sich mit Variation von Geometrien und Steigungswinkeln beschäftigen, um zunächst den Anteil der Nachbearbeitung auf ein Minimum zu reduzieren. Dabei unterscheiden sich zwangsläufig die Wirkungsgrade einzelner Profilgeometrien im Maschineneinsatz. Daher soll in nach einem günstigen Kompromiss zwischen Wirkungsgrad und Fertigungstechnik gesucht werden. Beim neuartigen Verfahren Tordieren beim Strangpressen konnte gezeigt werden, dass eine Torsion hauptsächlich durch eine Beeinflussung des Werkstoffflusses realisiert werden kann. Der bereits erzielte Tordierwinkel ist noch gering, und die Bauteiloberfläche ist zurzeit noch nicht optimal. Diese können sowie des Steigungswinkels sind geplant. Dafür wird unter anderem die Finite-Elemente-Methode als Hilfsmittel eingesetzt.

AB - Der Einsatz von Schraubenrotoren in Verdrängermaschinen sowie im Bereich der Versorgung stationärer und mobiler Brennstoffzellen gewinnt zunehmend industrielles Interesse. Diese neuartigen Antriebstechniken bringen mehrere Vorteile mit sich: Kompaktheit, Gewichtsreduzierung und zeitgleich höhere Leistungsdichte. Diesen Vorteilen stehen allerdings die hohen Fertigungskosten und der Fertigungsaufwand gegenüber. Zur Herstellung derartiger Schraubenrotoren wird in der Regel zunächst eine Vorform gegossen, die anschließend durch Fräsen und Schleifen auf Endmaß gebracht oder aber aus dem Vollmaterial komplett spanend hergestellt wird. Diese aufwendige Fertigungsart ist mit einem hohen Materialausschuss sowie langer Fertigungszeit verbunden, was den Einsatz dieser Maschinen in Großserie noch erschwert, sodass die industrielle Anwendung von Schraubenrotoren, insbesondere im Automobilbau, noch stark begrenzt ist.spiel eines tordierten Profils sind im Die ersten Untersuchungen haben gezeigt, dass die Umformtechnik vergleichsweise kostengünstige, aber auch flexible Alternativen zur Herstellung derartiger Bauteile bietet. Dabei ermöglichen die ermittelten Toleranzen beim konventionellen Tordieren eine geringfügige spanende Nachbearbeitung, um die Endgeometrie zu erzeugen, was auch eine Reduzierung der Fertigungskosten bedeutet. Weitergehende Untersuchungen werden sich mit Variation von Geometrien und Steigungswinkeln beschäftigen, um zunächst den Anteil der Nachbearbeitung auf ein Minimum zu reduzieren. Dabei unterscheiden sich zwangsläufig die Wirkungsgrade einzelner Profilgeometrien im Maschineneinsatz. Daher soll in nach einem günstigen Kompromiss zwischen Wirkungsgrad und Fertigungstechnik gesucht werden. Beim neuartigen Verfahren Tordieren beim Strangpressen konnte gezeigt werden, dass eine Torsion hauptsächlich durch eine Beeinflussung des Werkstoffflusses realisiert werden kann. Der bereits erzielte Tordierwinkel ist noch gering, und die Bauteiloberfläche ist zurzeit noch nicht optimal. Diese können sowie des Steigungswinkels sind geplant. Dafür wird unter anderem die Finite-Elemente-Methode als Hilfsmittel eingesetzt.

KW - Ingenieurwissenschaften

KW - Antriebtechnik

KW - Aluminiumlegierung

KW - Finite-Elemente-Methode

KW - Verdrehen

KW - Schubumformen

KW - Verdrehwinkel

KW - Todieren

M3 - Zeitschriftenaufsätze

VL - 83

SP - 61

EP - 63

JO - International Aluminium Journal

JF - International Aluminium Journal

SN - 0002-6689

IS - 4

ER -