Für die effiziente Blechtafelbearbeitung mit hoher Prozesssicherheit und Teilequalität ist die positions- und winkelgenaue Ausrichtung der Rohblechtafeln vor dem Bearbeitungsprozess erforderlich. Dieser Beitrag untersucht vibrationsbasierte Ausrichtkonzepte mittels Mehrkörpersystem-Simulation. Die entwickelten Simulationsmodelle ermöglichen die Charakterisierung und den Vergleich der Konzepte hinsichtlich der Bewegungs- und Ausrichteigenschaften sowie der erforderlichen Antriebskraft. / Efficient, reliable, and qualitative sheet metal processing requires both positional and angular alignment of the raw metal sheets prior to the manufacturing process. This paper investigates different vibration-based alignment concepts using a multi-body system simulation. The simulation model is then used to characterize and compare, with respect to the motion and alignment properties as well as the required driving force, the diverse vibration-based alignment concepts.

Effizienz, Prozesssicherheit und Teilequalität in der Blechtafelbearbeitung erfordern die exakte Positionierung der Rohblechtafel zur Bearbeitungsmaschine. Dieser Beitrag beschreibt die experimentelle Erprobung vibrationsbasierter Ausrichtkonzepte an einer eigens entwickelten Versuchsanlage. Die Versuchsergebnisse führen zur Identifikation einer Vorzugslösung sowie möglicher Stellgrößen des Ausrichtprozesses. / Efficiency, process reliability and part quality in sheet metal processing require the precise positioning of the raw sheet metal to the processing machine. This paper presents the experimental investigation of vibration-based alignment concepts in a dedicated test facility. The test results enable identification of a preferential solution as well as possible control parameters of the alignment process.

Brennstoffzellen werden durch Stapelung präziser Bipolarplatten mit komplexer Struktur von Fließkanälen für Flüssigkeiten und Leitungen für den Transfer von Gasen hergestellt. Die für derartige Platten notwendigen Bleche werden durch Stanzen und Umformen erzeugt. Dabei haben neben der Einrichtung von Presse und Werkzeug (z. B. Hubzahl, Stößelverstellung) auch deren Zustand Einfluss auf die Qualität der Platten (Ebenheit, Materialspannungen/Rissbildungen, Gratbildung). Obwohl moderne Pressen heute im Wesentlichen auf servoelektrischen Antrieben basieren, erfolgt die Kraftübertragung auf den Stößel vornehmlich über mehrere Antriebsdruckpunkte. Spezifische Schneide- und Umformwerkzeuge erzeugen auf einer entsprechenden Presse bei definierten Presseneinstellungen und Materialparametern spezifische Kraft-, Moment- und Kippungsverläufe. Die am IWU entwickelte Überwachungslösung ist in der Lage, die genannten Größen hubabhängig zu erfassen. Mittels eines im IO-Zustand von Presse und Werkzeug generierten „Fingerprints“ werden im laufenden Prozess gemessene Abweichungen erkannt und in Echtzeit analysiert. Dies ist insbesondere beim Einsatz dünnster Bleche von enormer Bedeutung, da hier bereits kleinste anlagenbedingte Änderungen zu kostenintensiven Ausfällen an Werkzeug und Produkt führen können.

A heating technology was combined with forming processes to enlarge the formable channel depth of metallic bipolar plates in two process routes. To apply a rapid heating process, electrical resistance heating was chosen and integrated into a forming tool. With a hot forming as well as a two-stage forming process with annealing, two different process routes are presented. According to the results, the technology of resistance heating is well suited for the improvement of the formable channel depth. For both process routes, an increase in forming depth was demonstrated. In hot forming, the channel depth could be improved by up to 50% depending on geometrical parameters of the tool as well as the state of temperature of the sheet. / Zur Vergrößerung der umformbaren Kanaltiefe von metallischen Bipolarplatten wurde eine Erwärmungstechnologie mit dem Umformprozess kombiniert. Zur Anwendung eines schnellen Erwärmungsprozesses wurde die elektrische Widerstandserwärmung gewählt und in ein Umformwerkzeug integriert. Mit der Warmumformung sowie einem zweistufigen Umformprozess mit Zwischenglühen wurden zwei unterschiedliche Prozessrouten analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Technologie der Widerstandserwärmung für eine Verbesserung der umformbaren Kanaltiefe geeignet ist. Für beide Prozessrouten konnte eine Erhöhung der Umformtiefe nachgewiesen werden. Bei der Warmumformung konnte die Kanaltiefe in Abhängigkeit der geometrischen Parameter des Werkzeugs sowie des Temperaturzustands des Blechs um bis zu 50% verbessert werden.