Biegeumformen
Das Biegeumformen gehört zu den spanlosen Bearbeitungsverfahren, bei welchem wird durch einen gesteuerten und gewollten Biegeprozess die Form eines Werkstoffen verändert wird. Ausserdem ensteht beim Biegen kein Abfall, das Werkstück bleibt vollständig erhalten.
Das Werkstoffmaterial wird beim Biegen verschiedenen Kräften ausgesetzt, die bei einem Übermaß zum Brechen oder Reißen des Materials führen können. Dies basiert auf der wechselseitigen Strukturbeeinflussung. Auf der einen Seite wird das Material gedrückt und gestaucht, auf der anderen Seite erfolgt eine massive Materialdehnung.
Es werden in der Fertigung verschiedene Biegeformen unterschieden. So werden beispielsweise das Kantenbiegen oder auch Abkanten genannt, und das Rundbiegen durchgeführt.
Eine Unterteilung einzelner Biegeumformungsprozeese erfolgt nach der jeweiligen Werkzeugbewegung. Das verwendete Werkzeug ist hierbei demnach nicht starr, es bewegt sich in eine vorgegebene und vorausbestimmte Richtung. Geradlinige Werzeugbewegungen und das Biegeumformen mittels rotierenden Werkzeugen sind die zwei großen Gruppen. Auch das sogenannte Biegen mit Wirkenergie spielt heute eine große Rolle.
Die angewandten Biegeverfahren sind immer abhängig von den jeweils zu bearbeitenden Werkstücken und beinhalten in sich nochmals spezielle Vorgehensweisen.
Der Einsatz entsprechender Biegeeinrichtungen umfasst in der modernen Industrie eine Reihe spezieller Maschinen und Fertigungsanlagen, die das Biegeumformen übernehmen. Hierzu gehört beispielsweise die hydraulische Biegerichtmaschine oder Pressen, die mit automatischer Steuerung versehen sind. Unter diesen Voraussetzungen wird das zu bearbeitende Material so schonend wie möglich verformt.
Moderne Richtbänke, welche zum Biegenumformen eingesetzt werden, laufen über ein computergesteuertes Programm und können Werkstücke und Werkstoffe bis auf kleinste Genauigkeiten biegen und abrichten. Auch CNC gesteuerte Abrichtanlagen sind in der hoch technisierten Produktion durchaus üblich und lassen ein Biegen auch kompliziertester und hochwertigster Materialien zu.
Für das Richten von Rohren werden ganz spezielle Richtmaschinen zum Biegeumformen verwendet.
Dies sind überwiegend Schrägwalzen Richtmaschinen, die mit Rotationseinrichtungen ausgestattet sind, um auch sehr krumme Werkstücke einspannen und biegen zu können. Das sogenannte Biegegut dreht sich während des laufenden Verfahrens mit.
Die Klasse der Richtmaschinen wird unterteilt in Abhängigkeit von der Anzahl der jeweils vorhandenen Walzen.
Beim Biegeumformen spielen verschiedene Werkstoffkomponenten eine wichtige Rolle.
Hierzu gehen verschiedene Größen in spezielle Berechnungsformeln ein, mit denen sich beispielsweise Biegungswinkel und Biegungslänge des Werkstückes berechnen und vorherbestimmen lassen.
Dies ist Voraussetzung, um eine Beschädigung des Materials durch Rissbildung und die Veränderung der Querschnittsstrukutr insbesondere direkt in der Biegezone zu vermeiden. Der Mindestbiegeradius sollte beim Biegeumformen nicht unterschritten werden, da sonst ein Brechen des Werkstoffes ensteht.
Insbesondere hierbei ist beim Biegeumformen zu beachten, dass eine Proportionalität zwischen Biegeradius und Bruchgefahr besteht. Je größer der Biegeradius, desto kleiner ist die Wahrscheinlichkeit des Materialbruchs. Die Verkleinerung des Biegeradius hat zur Folge, dass die Werkstoffdicke an der Biegestelle abnimmt und somit eine Zerstörung sehr wahrscheinlich ist.
Um komplizierte Berechnungen zu sparen, werden in speziellen Tabellen Richtwerte und Zahlenangaben festgeschrieben, welche für die verschiedenen getesteten Werkstoffe den Mindestbiegeradius angeben.
In Abhängigkeit von der Werkstoffdicke, insbesondere bei Blechen, kann beim Biegeumformen davon ausgegangen werden, dass Bleche mit einer Stärke von bis zu einem Miillimeter der Biegeradius vernachlässigt werden kann.
Auch das Walzen übernimmt im Zusammenhang mit dem Biegeumformen einen wichtigen Teil. Insbesondere beim Walzprofilieren spielt dies eine wichtige Rolle. Dies ist ein sogenanntes kontiniuerliches Biegeverfahren, welches überwiegend zur Herstellung von Bandmaterialien aus Blech und als kostengünstiges Verfahren zum Profilformen genutzt wird.
