DE102009039759A1

DE102009039759A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen und nachfolgender elektromagnetischer Umformung

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Publication number: DE102009039759A1
Application number: DE200910039759
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Jäger; Erman Ahmed Univ.-Prof. Dr.-Ing. Tekkaya; Désirée Dipl.-Ing. Risch
Original assignee: Technische Universitaet Dortmund
Current assignee: Technische Universitaet Dortmund
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2011-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen (1) durch Strangpressen, insbesondere Warmstrangpressen, und nachfolgender Umformung der stranggepressten Hohlprofile, bei dem die stranggepressten Hohlprofile (1) im Bereich des Austritts (2) aus der Strangpresse (4) eine Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung durchlaufen, in der die stranggepressten Hohlprofile (1) durch die Magnetkräfte der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung lokal verformt werden, wobei die elektromagnetische Umformung (6) im wesentlichen bei der Temperatur der stranggepressten Hohlprofile (1) nach dem Austritt (2) aus der Strangpresse (4) erfolgt. Hierbei kann die Restwärme der stranggepressten Hohlprofile (1) bei und nach dem Durchlauf durch die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung für die Wärmebehandlung und/oder Gefügeeinstellung der stranggepressten Hohlprofile (1) genutzt werden. Ebenfalls wird eine entsprechende Vorrichtung vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen durch Strangpressen, insbesondere Warmstrangpressen, und nachfolgender elektromagnetischer Umformung der stranggepressten Hohlprofile gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 19.
Das Strangpressen von insbesondere aus Leichtmetallen hergestellten Hohlprofilen ist ein seit langem und in großem Umfang benutztes Verfahren zur kostengünstigen Erzeugung z. B. von Rohren oder dgl. unterschiedlichster Querschnitte in Form von stangenförmigen Halbzeugen. Kennzeichnend für derartige Hohlprofile ist trotz aller Komplexität hinsichtlich der erzeugbaren Querschnitte, dass diese Profile entlang ihrer Längsachse immer gleichförmige Querschnitte aufweisen. Eine Beeinflussung der Querschnittsabmessungen in Längsrichtung der Hohlprofile ist beim Strangpressen selbst nicht möglich.
Zunehmend kommen Forderungen aufgrund von Anwendungen z. B. aus der Automobilindustrie, nach denen durch das Strangpressen besonders wirtschaftlich herstellbare Hohlprofile auch in Längsrichtung unterschiedliche Querschnittsabmessungen oder lokale Querschnittsveränderungen entlang ihrer Längserstreckung aufweisen sollen, z. B. zur Herstellung von Rohren oder sonstigen Bestandteilen von Crashboxen oder als Vormaterialien zur Innenhochdruckumformung.
Hierzu ist es bekannt geworden, dass stranggepresste Hohlprofile nach dem Strangpressen einer Walzbehandlung unterzogen werden, um die Querschnittsabmessungen der Hohlprofile entlang ihrer Längserstreckung zu beeinflussen. Nachteilig an diesen Ansätzen ist insbesondere, dass derartige Walzoperationen an kalten oder vorab wieder aufgewärmten Hohlprofile ausgeführt werden müssen. So wird ein stranggepresstes Hohlprofil nach dem Strangpressen abgekühlt oder kühlt von selber ab, wodurch je nach verwendeter Legierung der Hohlprofile Gefügeveränderungen hervorgerufen werden, die einer späteren erneuten Verformung des Hohlprofils abträglich sind. Zur Verbesserung der Verformbarkeit dieser Hohlprofile müssen diese erst wieder temperiert oder geglüht werden, um die zum Verformen unerwünschten Gefügeveränderungen zumindest teilweise wieder rückgängig machen zu können. Dies ist energieintensiv und verhindert ein wirtschaftliches Verformen der stranggepressten Hohlprofile. Anschließend werden diese dann entlang ihrer Längserstreckung zumindest lokal verformten Profile wieder abgekühlt und verändern erneut, möglicherweise unerwünscht ihre Gefügestruktur.
Soweit im weiteren von Hohlprofilen gesprochen wird, sind hiermit immer jegliche Art von Profilen gemeint, insbesondere geschlossene und offene Hohlprofile sowie jegliche Art von typischerweise mittels Strangpressen herstellbare Profilformen, also auch prismatische Vollprofile. Da der Schwerpunkt der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf dem Bereich der Hohlprofile liegen dürfte, wird in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen aber immer vereinfachend von Hohlprofilen gesprochen, ohne dass hierdurch im vorstehend genannten Sinne ausschließlich Hohlprofile umfasst sein sollen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Verformung stranggepresster Hohlprofile entlang ihrer Längserstreckung zu verbessern und wirtschaftlicher durchführen zu können.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung aus den Merkmalen des Anspruchs 19 jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das die Erfindung betreffende Verfahren geht aus von einem Verfahren zum Herstellen von Profilen, insbesondere Hohlprofilen durch Strangpressen, insbesondere durch Warmstrangpressen, und nachfolgender Umformung der stranggepressten Hohlprofile. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren wird dadurch weiter entwickelt, dass die stranggepressten Hohlprofile im Bereich des Austritts aus der Strangpresse eine Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung durchlaufen, in der die stranggepressten Hohlprofile durch die Magnetkräfte und insbesondere die elektromagnetischen Kräfte der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung lokal verformt werden, wobei die elektromagnetische Umformung im wesentlichen bei der Temperatur der stranggepressten Hohlprofile nach dem Austritt aus der Strangpresse erfolgt. Hierbei handelt es sich um eine Verfahrenskombination bestehend aus Strangpressen mit einer inline-elektromagnetischen Umformung und ggf. einer inline-Kühlung der stranggepressten Hohlprofile. Ein stranggepresstes Hohlprofil wird in grundsätzlich bekannter Weise durch Warmstrangpressen erzeugt und nach dem Austreten aus der Strangpressmatrize durch den Vorschub des Hohlprofils aufgrund des Strangpressens durch eine Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung mit einer Werkzeugspule zur elektromagnetischen Kompression geschoben. Strangpressmatrize und Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung sind hierbei unmittelbar nacheinander in der Bahn der stranggepressten Hohlprofile angeordnet oder weisen einen nur geringen räumlichen Abstand in Vorschubrichtung des Hohlprofils zueinander auf. In der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung werden die stranggepressten Hohlprofile lokal berührungslos umgeformt und können dabei oder danach wärmebehandelt, z. B. direkt abgeschreckt werden. Diese Prozesskette zeichnet sich dadurch aus, dass die elektromagnetische Umformung unmittelbar in einen Strangpressprozess integriert ist, wodurch sich die nach dem Strangpressen im Profil verbliebene Wärme für die elektromagnetische Umformung als Warmumformung und die nachfolgende Wärmebehandlung z. B. durch Abschrecken ohne zusätzliches Heizen nutzen lässt. Hierdurch kann aufgrund der höheren Temperatur und der damit einhergehenden niedrigeren Fließgrenze des Werkstoffes der stranggepressten Hohlprofile die Umformung erleichtert werden als auch durch den bei den höheren Temperaturen übersättigten Lösungszustand der Materiallegierung der stranggepressten Hohlprofile die Wärmebehandlung vereinfacht werden. Sowohl die Warmumformung nach der Ausbildung des Profilstrangs der stranggepressten Hohlprofile als auch das Abschrecken als Komponente der Wärmebehandlung erfolgen noch an dem mit der Strangpresse verbundenen Profilstrang. Hierbei kommen die Eigenschaften der elektromagnetischen Umformung besonders gut zum Tragen, muss doch die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung aufgrund der berührungslosen Arbeitsweise und der sehr kurzen Einwirkungszeit des elektromagnetischen Feldes auf die stranggepressten Hohlprofile bei jedem Schuss der Einrichtung nicht zu der kontinuierlichen Bewegung des Strangs der stranggepressten Hohlprofile synchronisiert werden. Die Relativgeschwindigkeit zwischen der still stehenden Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung und dem kontinuierlich vorgeschobenen Strang wirkt sich daher auch ohne aufwändige Maßnahmen zur Synchronisierung nicht negativ aus, daher lässt sich die elektromagnetische Umformung besonders gut in den Strangpressprozess integrieren.
Von Vorteil ist es, wenn zur Wärmebehandlung und/oder Gefügeeinstellung der stranggepressten Hohlprofile bei oder nach der elektromagnetischen Umformung eine Kühlung der stranggepressten Hohlprofile erfolgt. Durch die noch relativ hohe Austrittstemperatur der stranggepressten Hohlprofile aus der Strangpresse und die nur geringe Beeinflussung dieses Temperaturniveaus innerhalb der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung brauchen die stranggepressten Hohlprofile für eine nachfolgende Gefügeeinstellung nicht mehr neu durch Erhitzen temperiert zu werden, sondern werden in der Regel nur noch gekühlt, um für die Gefüge der stranggepressten Hohlprofile gewünschte Veränderungen bei diesem Abkühlvorgang ablaufen zu lassen. Durch die erfindungsgemäße Integration der weiterverarbeitenden Prozessschritte und die dadurch erreichbare räumlich kurz gehaltene Prozesskette zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber herkömmlichen Prozessketten durch eine gesteigerte Produktivität bei einer gleichzeitigen Reduzierung der für die Warmumformung und Wärmebehandlung einzutragenden Wärmeenergie aus.
Vorteilhaft ist es hierbei weiterhin, wenn die Kühlung durch ein Aufbringen von Kühlmittel, insbesondere einem Kühlmittelnebel auf die Oberfläche der stranggepressten Hohlprofile vor, während und/oder nach der elektromagnetischen Umformung erfolgt. Durch die Dosierung sowie die Temperierung des Kühlmittels kann eine gezielte Beeinflussung der Temperatur der Wandungen der stranggepressten Hohlprofile erreicht werden, durch die sich in Abhängigkeit von Werkstoffkennwerten und Werkstoffverhalten der jeweils verarbeiteten Werkstoffe der stranggepressten Hohlprofile eine gezielte Einstellung von Eigenschaften der stranggepressten Hohlprofile erreichen lässt.
Weiterhin ist es denkbar, dass die stranggepressten Hohlprofile bei oder nach der elektromagnetischen Umformung einer gradierten Wärmebehandlung unterzogen werden, bei der Abkühlverläufe zwischen schroffem Abschrecken und langsamem Abkühlen eingestellt werden. Durch unterschiedliche Prozessführung bei der gradierten Wärmebehandlungen können unterschiedliche Gefügeeigenschaften eingestellt werden, die abhängig von den jeweiligen Materialeigenschaften eine weitgehende Beeinflussung der späteren Bauteileigenschaften möglich macht. Hierbei können z. B. durch die Abkühlverläufe der gradierten Wärmebehandlung unterschiedliche übersättigte Lösungszustände der sich ausscheidenden Legierungselemente (Beispiel AlMgSi-Legierung: Magnesium und Silizium) im Mischkristall des Gefüges der stranggepressten Hohlprofile erzeugt werden, die dann die unterschiedlichen Material- und damit Bauteileigenschaften hervorrufen. Zur Maximierung des Temperaturgradienten ist eine lokale Begrenzung der Kühlwirkung erforderlich. Über die geometrische Begrenzung der Abkühlung hinaus ist eine zeitliche Koordinierung der Kühlwirkung notwendig.
Ebenfalls ist es denkbar, dass die stranggepressten Hohlprofile nur partiell und/oder in zeitlich abgestimmten Intervallen mit dem Kühlmittel in Berührung kommen und sich ein Temperaturgradient zwischen gekühlten und nicht gekühlten Bereichen der stranggepressten Hohlprofile einstellt. Hierdurch können in unterschiedlichen Zonen der stranggepressten Hohlprofile unterschiedliche Materialeigenschaften hervorgerufen werden, die z. B. belastungsabhängig vorteilhaft sein können. So kann etwa ein Aluminiummaterial für die Herstellung der stranggepressten Hohlprofile z. B. in einem Bereich derart behandelt werden, dass sich ein mechanisch zähes Gefüge ergibt, in anderen Bereichen aber durch eine andere Gefügeausbildung etwa verschleißfester an der Oberfläche ausgebildet werden, da bei der späteren Nutzung dort entsprechend hohe Verschleißbelastungen angreifen.
Von wesentlichem Vorteil sowohl hinsichtlich der Gefügeausbildung als auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die elektromagnetische Umformung keinen Wärmeverlust der stranggepressten Hohlprofile hervorruft. Damit kann sowohl bei der elektromagnetischen Umformung als auch danach die nach dem Strangpressen der stranggepressten Hohlprofile vorliegende Prozesswärme und die Prozesstemperatur der stranggepressten Hohlprofile genutzt werden, um zum einen die elektromagnetische Umformung aufgrund des hohen Temperaturniveaus zu erleichtern als auch die Gefügeausbildung allein durch Abkühlungsvorgänge auszulösen und zu steuern. Anders als bei anderen Verformungen müssen die stranggepressten Hohlprofile hierzu nach dem üblichen Abkühlen nach dem Strangpressen nicht wieder energieaufwändig temperiert werden und damit kann wesentlich wirtschaftlicher gearbeitet werden. Zudem ergibt sich durch die berührungslose elektromagnetische Umformung kein Abfluss von Wärme aus den stranggepressten Profilen, wie es beispielsweise bei einer Verformung mittels berührenden Werkzeugen wie etwa Walzen oder dgl. unvermeidlich wäre.
Denkbar ist es, dass mit dem Verfahren aushärtbare Legierungen, insbesondere aushärtbare Aluminium-Knetlegierungen der 6000er-Gruppe zur Einstellung einer definierten Mikrostruktur, oder kalt schwer umformbare Legierungen, insbesondere Magnesiumlegierungen, oder auch Kupfer oder Messing oder ihre Legierungen verarbeitet werden. Derartige Legierungen weisen in weiten Grenzen beeinflussbare Material- und Gefügeeigenschaften auf, die sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders gut beeinflussen lassen, oder können durch andere Verfahren nicht oder nur sehr aufwändig bearbeitet bzw. verformt werden.
Zur Ausbildung günstiger Gefügeeigenschaften der verfahrensgemäß hergestellten stranggepressten Hohlprofile ist es wichtig, dass die Durchlaufgeschwindigkeit der stranggepressten Hohlprofile durch die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung und der Abstand zwischen Strangpressmatrize und Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung derart gewählt wird, dass bis nach dem Durchlauf durch die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung im wesentlichen keine Rekristallisationsvorgänge im Gefüge der stranggepressten Hohlprofile ablaufen. Derartige Rekristallisationsvorgänge führen häufig zu stark vergröberten Gefügen, die nachteilige mechanische Eigenschaften aufweisen. Daher sollte der räumliche und hinsichtlich der Verarbeitung der stranggepressten Hohlprofile zeitliche Abstand zwischen dem Verlassen der Strangpresse und der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung entweder entsprechend klein gewählt werden oder durch eine entsprechend hohe Durchlaufgeschwindigkeit dafür gesorgt werden, dass die stranggepressten Hohlprofile schnell in die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung einlaufen. Hierbei ist die Geschwindigkeit der Erzeugung der stranggepressten Hohlprofile in der Strangpresse vorrangig von Bedeutung, da die Erzeugung der stranggepressten Hohlprofile in der Strangpresse und die elektromagnetische Umformung durch den Strang der Hohlprofile mechanisch und damit auch Temperatur-Zeit-abhängig miteinander verkoppelt sind. Bei Beachtung der materialabhängigen Grenzwerte kann dadurch erreicht werden, dass durch Vermeidung derartiger Rekristallisationsvorgänge im Gefüge der stranggepressten Hohlprofile Gefüge mit fein eingestellter Korngröße hergestellt werden können.
Weiterhin ist es denkbar, dass zur Anpassung des elektromagnetischen Feldes bei der elektromagnetischen Umformung an die Profilgeometrie der stranggepressten Hohlprofile ein Feldformer eingesetzt wird. Derartige Feldformer dienen zur Beeinflussung der magnetischen Feldstärke in der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung, indem durch den Feldformer das z. B. symmetrisch kreisförmige oder eckige Feld der dort angeordneten Ringspulen verzerrt und an zu verformende Profilquerschnitte angepasst wird. Derartige Feldformer sind an sich bekannt. Denkbar ist es aber weiterhin, dass der Feldformer im Betrieb gekühlt wird. Durch eine aktive Kühlung des Feldformers kann zum einen verhindert werden, dass eine Isolierungsfolie, etwa eine Polyimid-Folie (auch unter der Handelsmarke Kapton bekannt), die auf den den stranggepressten Hohlprofilen zugewandten Flächen des Feldformers aufgebracht ist, zu stark erhitzt wird. Dadurch wird die Lebensdauer und die Funktion der Isolierungsfolie und damit auch des ganzen Feldformers (insbesondere der Spule des Feldformers, wie später noch ausgeführt) wesentlich verbessert. Weiterhin ist es dabei denkbar, dass die Kühlung des Feldformers zur Beeinflussung der Gefügeumwandlung der stranggepressten Hohlprofile genutzt wird, indem durch den Feldformer den stranggepressten Hohlprofilen Wärme entzogen wird. Hierbei kann der Feldformer etwa durch Strahlungswärme oder auch durch eine mechanische Berührung der stranggepressten Hohlprofile durch die stranggepressten Hohlprofile erhitzt werden, wodurch die stranggepressten Hohlprofile sich abkühlen. Die derart in den Feldformer eingekoppelte Wärme kann dann durch die in den Feldformer integrierte Kühlung, etwa eine Wasserkühlung oder dgl., wieder unschädlich für den Feldformer abgeführt werden.
Von Vorteil ist, es, dass mit dem Verfahren lokal umgeformte, insbesondere eingezogene Rohre oder Profile, insbesondere als Ausgangsbauteile für das Innenhochdruckumformen hergestellt werden. Beim konventionellen Innen-Hochdruck-Umformen (sog. Hydroforming) ist die erreichbare Verformung einerseits durch die maximale tangentiale Dehnung des Werkstoffs und andererseits durch den Ausgangsdurchmesser des eingesetzten Halbzeugs begrenzt, wobei der Ausgangsdurchmesser durch den kleinsten lokalen Durchmesser des fertigen Innenhochdruck-Bauteils bestimmt ist. Eine lokale Verjüngung z. B. eines Rohres in diesen Bereichen ermöglicht den Einsatz von Halbzeugen mit größerem Ausgangsdurchmesser, sodass im Werkstück in den Bereichen mit großen Querschnitten geringere tangentiale Dehnungen auftreten. Dadurch kann erreicht werden, dass Prozessstufen eingespart bzw. die Prozesskette der Vorformherstellung verkürzt werden. Weiterhin wird das Umformpotenzial nicht verringert, da der Werkstoff warm eingezogen wird, sich direkt erholt bzw. rekristallisiert und keine Kaltverfestigung auftritt.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist es auch denkbar, dass die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung derart verstellbar vor dem Austritt der Strangpresse angeordnet ist, dass die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung gleichzeitig auch als Führungswerkzeug für ein Ausbilden runder Profilverläufe beim Strangpressen wie etwa gemäß DE 44 28 827 A1 genutzt werden kann. Dieses an sich bekannte Runden von Profilverläufen beim Strangpressen kann mit einer Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung versehen und dadurch kombiniert gerundete Profilverläufe mit lokal verformten Bereichen des Profils hergestellt werden. Dadurch wird der Anwendungsbereich des Herstellens runder Profilverläufe beim Strangpressen weiter erhöht.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist es auch denkbar, dass im Bereich der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung ein innerhalb der stranggepressten Hohlprofile angeordnetes Innenwerkzeug vorgesehen wird, gegen das sich die durch elektromagnetische Umformung verformten Abschnitte der stranggepressten Hohlprofile verformen. Bei der freien elektromagnetischen Umformung ohne ein Gegenwerkzeug ergeben sich naturgemäß Streuungen der Verformungsmaße zwischen einzelnen verformten Stellen, die aufgrund schwankender Materialkennwerte oder auch Schwankungen in der Funktion der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung bedingt und bis zu einer gewissen Größenordnung unvermeidlich sind. Durch ein innerhalb des stranggepressten Hohlprofiles angeordnetes Innenwerkzeug wird die elektromagnetische Umformung durch ein zumindest temporäres Anliegen der verformten Wandungen des stranggepressten Hohlprofiles an der Außenkontur des Innenwerkzeuges begrenzt und dadurch Abweichungen von herzustellenden Sollwerten minimiert. Hierbei ist es wichtig, dass dieses Innenwerkzeug sicher innerhalb des stranggepressten Hohlprofiles gehalten ist, z. B. ohne Störung des Werkstoffflusses im Bereich der Strangpressmatrize an der Strangpressmatrize selbst festgelegt ist und das verformte stranggepresste Hohlprofil sich nicht an dem Innenwerkzeug derart anlegt, dass die Vorschubbewegung des stranggepressten Hohlprofiles behindert wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlprofilen durch Strangpressen, insbesondere Warmstrangpressen, und nachfolgender Umformung der stranggepressten Hohlprofile, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. Bei einer derartigen gattungsgemäßen Vorrichtung ist im Bereich des Austritts aus der Strangpresse eine Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung angeordnet, die die stranggepressten Hohlprofile durch Magnetkräfte und insbesondere elektromagnetische lokal verformt, wobei die elektromagnetische Umformung im wesentlichen bei der Temperatur der stranggepressten Hohlprofile nach dem Austritt aus der Strangpresse erfolgt. Durch die unmittelbare Kopplung von Strangpresse und Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung ergibt sich eine kompakte Vorrichtung, die zudem eine nur unwesentliche Veränderung der Temperatur des stranggepressten Hohlprofils zwischen Austritt aus der Strangpresse und Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung und ggf. bis zum Eintritt in die Kühlzone hervorruft. Damit lassen sich in schon vorstehend zum Verfahren beschriebener Weise die vorteilhaften Beeinflussungen des Gefüges der stranggepressten Hohlprofile erreichen. Hierbei kann durch Überlagerung der jeweils lokal eingebrachten Verformungen auch ein größerer Bereich der stranggepressten Hohlprofile im Zusammenhang verformt werden, so dass sich ausgedehntere verformte Abschnitt der stranggepressten Hohlprofile herstellen lassen.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn in der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung zur Anpassung des elektromagnetischen Feldes an die Profilgeometrie der stranggepressten Hohlprofile ein Feldformer vorgesehen ist, insbesondere ein Feldformer aus Kupfer-Chrom-Cirkon oder aus oder Kupfer-Chrom-Berillium, der weiterhin an seiner Oberfläche durch eine Polyimid-Folie (Handelsmarke Kapton) elektrisch isoliert sein kann. Durch die von den stranggepressten Hohlprofilen auf den Feldformer z. B. durch Strahlung übertragene Wärme kann es ggf. zu einer thermischen Schädigung der elektrischen Isolationsfolie (in der Regel eine Polyimid-Folie (Handelsname: Kapton, Fa. DuPont, temperaturbeständig bis 400°C) kommen. Über den Feldformer wird zudem Wärme in die Spulen zur Erzeugung des magnetischen Feldes für die elektromagnetische Umformung eingetragen, wobei die Spulen in kunstharzgebunden Geweben eingebettet werden können und isoliert werden. Ein zu hoher Wärmeeintrag aus den stranggepressten Hohlprofilen führt zum Erweichen der Spulenarmierung in Form einer mechanischen Schwächung sowie einer Schädigung der Isolation. Dadurch wird die Funktion und die Lebensdauer der Spulen zumindest mittelfristig negativ beeinflusst. Als Lösung ist es daher sinnvoll, dass der Feldformer mit Kühlkanälen oder dgl. Kühleinrichtungen versehen wird, durch die der Feldformer z. B. mit Wasser gekühlt werden kann. Hierdurch bleibt die Grundtemperatur des Feldformers niedrig, die Isolierfolie überhitzt sich nicht und die Spulen bleiben kalt. Hierbei ist es auch denkbar, dass die Kühlung des Feldformers umgekehrt zur Beeinflussung der Temperatur der stranggepressten Hohlprofile verwendet wird. Hierzu wird z. B. ein direkter Kontakt zwischen den stranggepressten Hohlprofilen zum elektrisch isolierten, z. B. beschichteten Feldformer hergestellt, über den Wärme aus den stranggepressten Hohlprofilen in den Feldformer fließt. Die Kühlung der stranggepressten Hohlprofile erfolgt über Festkörperkontakt durch wassergekühlten Feldformer und kann zur Einstellung des Gefüges als Teilschritt der Wärmebehandlung genutzt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung derart verstellbar vor dem Austritt der Strangpresse angeordnet ist, dass die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung als Führungswerkzeug für ein Ausbilden runder Profilverläufe beim Strangpressen gemäß DE 44 28 827 A1 genutzt werden kann. Die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung kann dabei eine Spule mit beidseitig angebrachten Graphitplatten aufweisen, die als Innenkontur entsprechend der Außenkontur des Werkstücks ausgebildet sind und als Führungswerkzeug für das Runden beim Strangpressen kardanisch aufgehängt und über Linearachsen oder Roboter relativ zur Pressachse der Strangpresse bewegbar ist. Mit einer derartigen Kombination von Führungswerkzeug zum Herstellen abgerundeter Profilverläufe beim Strangpressen mit einer Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung können die abgerundeten Profile aus stranggepressten Hohlprofile gleichzeitig noch einer elektromagnetischen Umformung unterworfen werden, wodurch sich die Vorteile beider Verfahren miteinander in nur einer Vorrichtung kombinieren lassen.
Weiterhin lassen sich die Genauigkeiten der hergestellten stranggepressten Hohlprofile dadurch verbessern, dass im Bereich der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung ein Innenwerkzeug innerhalb der stranggepressten Hohlprofile angeordnet ist, gegen das die durch elektromagnetische Umformung verformten Abschnitte der stranggepressten Hohlprofile sich unter der Wirkung des elektromagnetischen Feldes zumindest lokal anlegen. Durch ein derartiges Innenwerkzeug, das in Form eines an der Strangpresse festgelegten, in das Innere des Strangs der stranggepressten Hohlprofile hinein sich erstreckenden Dornes ausgebildet werden kann, dessen Querschnitt an den herzustellenden Querschnitt der stranggepressten Hohlprofile angepasst ist, lassen sich die elektromagnetisch verformten Wandungen der stranggepressten Hohlprofile an das Innenwerkzeug als Gegenform anlegen und dadurch genauer verformen, als dies bei der Verformung ohne Gegenwerkzeug möglich ist. Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Innenwerkzeug zumindest im Bereich der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung in Durchlaufrichtung der stranggepressten Hohlprofile verjüngt ausgebildet ist, damit die stranggepressten Hohlprofile nach dem zumindest kurzzeitigen und zumindest partiellen Anlegen an das Innenwerkzeug nicht an dem Innenwerkzeug verklemmen oder in sonstiger Weise die Vorschubbewegung des stranggepressten Hohlprofils behindern. Hierzu ist es insbesondere auch sinnvoll, die Geometrie des Innenwerkzeugs und die Profilform des Feldformers durch einen lokal unterschiedlichen breiten Luftspalt zum Hohlprofil derart aufeinander abzustimmen, dass eine lokale Überhöhung der Anpresskraft des stranggepressten Hohlprofils bei der elektromagnetischen Umformung an das Innenwerkzeug, z. B. an Eckbereichen vermieden wird und dadurch die Eckbereiche der stranggepressten Hohlprofile nach dem Umformen nicht an dem Innenwerkzeug anliegen. Dadurch ergibt sich ein lokal nur leichtes Anliegen des Hohlprofils an dem Innenwerkzeug, das Hohlprofil kann daher leicht von dem Innenwerkzeug abgleiten und es kommt nicht zu einem Verklemmen des Hohlprofils an dem Innenwerkzeug.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
1 – eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung,
2 – eine ebenfalls schematische Darstellung der Vorrichtung gemäß 1 in einer räumlichen Darstellung,
3 – eine Detaildarstellung eines dornartig angeordneten, in das Innere der stranggepressten Hohlprofile bis in den Bereich der Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung hinein ragenden Innenwerkzeugs,
4 – ein Querschnitt durch die Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung mit darin angeordnetem Feldformer und dem elektromagnetisch zu verformenden stranggepressten Hohlprofil,
5 – eine räumliche Darstellung eines flüssigkeitsgekühlten Feldformers mit daran angeschlossenen Kühlleitungen.
In der 1 ist eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung zu erkennen, bei der eine Strangpresse 4 zur Herstellung eines stranggepressten Hohlprofils 1 genutzt wird. Das Vormaterial 9 wird hierzu in grundsätzlich bekannter Weise durch einen Stempel 10 in Richtung auf die mit einem profilierten Ringspalt 11 versehene Strangpressmatrize 2 gedrückt und tritt in Form des stranggepressten Hohlprofils 1 mit einem durch den Ringspalt 11 der Strangpressmatrize 2 vorgegebenen Querschnitt aus. Durch weiteres Verschieben des Stempels 10 in Richtung auf die Strangpressmatrize 2 wird ein im wesentlichen stabförmiger Abschnitt des stranggepressten Hohlprofils 1 hergestellt, wobei das stranggepresste Hohlprofil 1 durch die Umformung und teilweise auch durch eine Vortemperierung in der Strangpresse 4 auf einem hohen Temperaturniveau aus der Strangpressmatrize 2 austritt.
In Vorschubrichtung 15 hinter der Strangpressmatrize 2 ist erfindungsgemäß eine Einrichtung 3 zur elektromagnetischen Umformung schematisch dargestellt, in der durch eine nicht genauer erkennbare Ringspule ein magnetisches Feld aufgebaut wird, durch das das stranggepresste Hohlprofil 1 im wesentlichen radial zusammen gedrückt und damit hinsichtlich seiner Querschnittsabmessungen zumindest lokal komprimiert wird. Dies ist im Umformbereich 6 angedeutet. Zur genaueren Steuerung der Umformung und dem sich durch die Umformung ergebenden Querschnitt des stranggepressten Hohlprofils 1 im Umformbereich 6 ist ein Feldformer 5 innerhalb der Einrichtung 3 zur elektromagnetischen Umformung vorgesehen, der durch seine geometrischen Abmessungen und sein Material das durch die Spule hervorgerufene, im wesentlichen z. B. kreisförmig symmetrische magnetische Feld über Länge und Umfang verzerrt und damit auch die Kraftwirkung des Magnetfeldes auf das stranggepresste Hohlprofil 1 und damit dessen Umformung beeinflusst. Ebenfalls ist innerhalb des stranggepressten Hohlprofils 1 im Umformbereich 6 ein Innenwerkzeug 7 zu erkennen, das über einen Dorn 8 an der Strangpressmatrize 2 derart befestigt ist, dass einerseits der Austritt des stranggepressten Hohlprofils 1 aus der Strangpressmatrize 2 nicht behindert wird und andererseits das Innenwerkzeug 7 sich nicht in Vorschubrichtung 15 verschieben kann. Die Umformung des stranggepressten Hohlprofils 1 in dem Umformbereich 6 aufgrund der magnetischen Kräfte der Spule kann hierbei nur soweit erfolgen, bis das stranggepresste Hohlprofil 1 zumindest bereichsweise an dem Innenwerkzeug 7 anliegt. Hierdurch kann die Genauigkeit der Umformung des stranggepressten Hohlprofils 1 verbessert werden. Denkbar ist es natürlich auch, ohne ein solches Innenwerkzeug 7 umzuformen. Im Bereich des Auslaufs des stranggepressten und umgeformten Hohlprofils 12 kann eine nicht weiter dargestellte Kühlung des Hohlprofils 12 etwa durch einen Sprühnebel oder eine sonstige Kühleinrichtung erfolgen, durch die das Gefüge des Hohlprofils 12 entsprechend ausgebildet wird.
Das magnetische Feld wird aufgrund der Ansteuerung der Spule und die hierfür notwendige elektrische Energie in der Regel nicht kontinuierlich anliegen, sondern das magnetische Feld wird immer wieder neu aufgebaut und führt daher aufgrund der im wesentlichen kontinuierlichen Vorschubbewegung in Vorschubrichtung 15 des stranggepressten Hohlprofils 1 zu einer lokalen Umformung des stranggepressten Hohlprofils 1. Hierdurch können aufgrund des Vorschubs des stranggepressten Hohlprofils 1 in Vorschubrichtung 15 aufgrund des kontinuierlichen Austritts aus der Strangpressmatrize 2 die Wandungen des stranggepressten Hohlprofils 1 in Abständen voneinander umgeformt werden, wodurch in der Regel in Längsrichtung des stranggepressten Hohlprofils 1 umgeformte und nicht-umgeformte Abschnitte aufeinander folgen. Dies führt unter anderem zu einer Versteifung des stranggepressten Hohlprofils 1, das für die mechanische Belastbarkeit derartiger stranggepresster Hohlprofile 1 für viele Anwendungen vorteilhaft ist. Diese stranggepressten Hohlprofile 1 können ihre Anwendung z. B. als Vormaterialien für das Innenhochdruckumformen finden. Durch das Anbringen von Einschnürungen oder Sicken lässt sich das axiale Verformungsverhalten von derart hergestellten Rohren oder Profilen beeinflussen, wodurch ein Einsatz als Crashboxen mit über den Verformungsweg angepassten Deformationskraftverlauf in Kraftfahrzeugen möglich wäre. Generell können Produkte, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, als lokal umgeformte, insbesondere eingezogene Rohre oder Profile vielfältigste Anwendungen finden, z. B. auch als lokal eingezogene Rohre als Antriebswellen im Pkw-Bereich und als Wärmetauscherbauteile zur Beeinflussung der Strömung (turbulent/laminar) und damit zur Verbesserung des Wärmeübergangs.
Zur Anpassung des elektromagnetischen Feldes der Spule an die Profilgeometrie des stranggepressten Hohlprofils 1 wird ein Feldformer 5 etwa aus Kupferchromzirkon eingesetzt, der an seiner Oberfläche durch eine nicht genauer dargestellte Kapton-Folie (Polyimid) elektrisch gegenüber dem stranggepressten Hohlprofil 1 isoliert ist. Zur Vermeidung einer Überhitzung der Isolierung des Feldformers 5 durch die im Luftspalt von der Oberfläche des stranggepressten Hohlprofils 1 auf den Feldformer 5 überwiegend durch Strahlung übertragene Wärme sind gemäß 5 im Feldformer 5 nicht näher dargestellte Kühlkanäle für die Durchströmung eines Kühlmediums vorgesehen. Hierdurch bleibt die Grundtemperatur des Feldformers 5 niedrig, die Isolier-Folie überhitzt nicht und die Spule bleibt kalt. Denkbar ist auch, dass die stranggepressten Hohlprofile 1 direkten Kontakt zum elektrisch isolierten (z. B. beschichteten) Feldformer 5 haben. Dies kann dazu ausgenutzt werden, eine Kühlung der stranggepressten Hohlprofile 1 über Festkörperkontakt durch den z. B. wassergekühlten Feldformer 5 zu realisieren. Hierdurch wird eine Beeinflussung des Gefüges der stranggepressten Hohlprofile 1, z. B. als Teilschritt der Wärmebehandlung durch Abkühlung in der Kühlzone 16 möglich.
Das Magnetfeld wird durch den Feldformer 5 gemäß 4 auf die Geometrie der stranggepressten Hohlprofile 1 und die Geometrie des Innenwerkzeugs 7 so angepasst, dass kein Verklemmen der stranggepressten Hohlprofile 1 auf dem Innenwerkzeug 7 eintritt. Dies wird einerseits über eine leichte Verjüngung des Innenwerkzeugs 7 in Vorschubrichtung 15 realisiert, andererseits durch ein angepasstes Druckprofil 13, das durch die Magnetwirkung auf die stranggepressten Hohlprofile 1 bei der Umformung im Umformbereich 6 einwirkt. Hierzu wird die Geometrie des Feldformers 5 passend verändert, so dass sich insbesondere ein unterschiedlicher Luftspalt zwischen Feldformer 5 und stranggepresstem Hohlprofil 1 ergibt. Hierzu kann etwa beim Umformen runder Rohre auf ein eckiges Innenwerkzeug 7 (mit verrundeten Ecken) ein Feldformer 5 mit eckigem oder auch komplizierter ausgestaltetem Durchbruch eingesetzt werden, um über einen lokal variablen Luftspalt den Druck auf das stranggepresste Hohlprofil 1 lokal zu variieren. Für den Fall rundes Rohr als stranggepresstes Hohlprofil 1 auf eckiges Innenwerkzeug wird so der Druck aus den Ecken herausgenommen und das stranggepresste Hohlprofil 1 presst sich auch an den Ecken nicht dauerhaft auf das Innenwerkzeug 7 auf.
In 5 ist eine räumliche Darstellung eines flüssigkeitsgekühlten Feldformers 5 mit daran angeschlossenen Kühlleitungen 14 zu erkennen, durch die ein Kühlmittel wie etwa Wasser oder dgl. durch nicht weiter erkennbare Kanäle durch den Feldformer 5 gedrückt wird. Hierdurch kann die in den Feldformer 5 aus dem stranggepressten Hohlprofil 1 eingekoppelte Wärme abgeführt werden.
Hinsichtlich technologischer Werte sind folgende Parameter zur Durchführung des Verfahrens denkbar:

• Stranggeschwindigkeiten von 0.1 mm/s bis 300 mm/s oder auch deutlich schneller sind erreichbar, wobei die elektromagnetische Umformung keine Rückwirkung auf den Strangpressprozess hat (die Pressgeschwindigkeit wird hierdurch nicht beschränkt),
• die Frequenz der elektromagnetischen Entladung (Schuss pro Sekunde) der Spule und die Strangpressgeschwindigkeit bestimmt den Abstand zwischen den lokalen Umformungen entlang der Profilachse der stranggepressten Hohlprofile 1, z. B. alle 8 Sekunden eine Entladung mit ca. 3 kJ
• die Länge der Vorrichtung beträgt ca. 1 m vom Austritt aus der Matrize 2 der Strangpresse 4 bis zur Kühlzone 16 (Abschreckeinrichtung), bei einer Profilaustrittsgeschwindigkeit von ca. 30 mm/s kühlt das stranggepresste Hohlprofil 1 bis zum Eintritt in die Kühlzone 16 um ca. 25°C (Werte für Aluminium, Austrittstemperatur 500°C, dünnwandiger Rohr) ab. Bei Austrittstemperaturen der stranggepressten Hohlprofile 1 von über 500°C ist dies aus wärmebehandlungstechnischer Sicht für typische aushärtbare Aluminiumlegierungen (z. B. EN AW-6060, EN AW-6082) unkritisch. Prozessparameter des realisierten Verfahrens lassen erwarten, dass das Verfahren auch auf die Verarbeitung anderer Leggierungen wie Kupfer, Messing, Magnesium anwendbar ist.

Bezugszeichenliste

1: stranggepresstes Hohlprofil
2: Strangpressmatrize
3: Einrichtung zur elektromagnetischen Umformung
4: Strangpresse
5: Feldformer
6: Umformbereich
7: Innenwerkzeug
8: Dorn Innenwerkzeug
9: Vormaterial
10: Stempel
11: Ringspalt
12: lokal verformtes stranggepresstes Hohlprofil
13: Druckprofil
14: Kühlleitung
15: Vorschubrichtung
16: Kühlzone

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4428827 A1 [0018, 0022]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

EN AW-6060 [0037]
EN AW-6082 [0037]

Claims

Verfahren zum Herstellen von Profilen, insbesondere Hohlprofilen (1) durch Strangpressen, insbesondere Warmstrangpressen, und nachfolgender Umformung der stranggepressten Hohlprofile, dadurch gekennzeichnet, dass die stranggepressten Hohlprofile (1) im Bereich des Austritts (2) aus der Strangpresse (4) eine Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung durchlaufen, in der die stranggepressten Hohlprofile (1) durch die Magnetkräfte der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung lokal verformt werden, wobei die elektromagnetische Umformung (6) im wesentlichen bei der Temperatur der stranggepressten Hohlprofile (1) nach dem Austritt (2) aus der Strangpresse (4) erfolgt
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Restwärme der stranggepressten Hohlprofile (1) bei und nach dem Durchlauf durch die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung für die Wärmebehandlung und/oder Gefügeeinstellung der stranggepressten Hohlprofile (1) genutzt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wärmebehandlung und/oder Gefügeeinstellung der stranggepressten Hohlprofile (1) bei oder nach der elektromagnetischen Umformung (6) eine Kühlung (16) der stranggepressten Hohlprofile (1) erfolgt.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung (16) durch ein Aufbringen von Kühlmittel, insbesondere einem Kühlmittelnebel auf die Oberfläche der stranggepressten Hohlprofile (1) vor, während und/oder nach der elektromagnetischen Umformung (6) erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stranggepressten Hohlprofile (1) bei oder nach der elektromagnetischen Umformung (6) einer gradierten Wärmebehandlung (16) unterzogen werden, bei der Abkühlverläufe zwischen schroffem Abschrecken und langsamem Abkühlen eingestellt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Abkühlverläufe der gradierten Wärmebehandlung unterschiedliche übersättigte Lösungszustände der sich ausscheidenden Legierungselemente im Mischkristall des Gefüges der stranggepressten Hohlprofile (1) erzeugt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die stranggepressten Hohlprofile (1) nur partiell und/oder in zeitlich abgestimmten Intervallen mit dem Kühlmittel in Berührung kommen und sich ein Temperaturgradient zwischen gekühlten und nicht gekühlten Bereichen der stranggepressten Hohlprofile (1) einstellt.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Umformung (6) nach der Ausbildung der stranggepressten Hohlprofile (1) und die Wärmebehandlung an den noch mit der Strangpresse (4) verbundenen stranggepressten Hohlprofilen (1) erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetische Umformung (6) keinen Wärmeverlust der stranggepressten Hohlprofile (1) hervorruft.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren aushärtbare Legierungen, insbesondere aushärtbare Aluminium-Knetlegierungen der 6000er-Gruppe zur Einstellung einer definierten Mikrostruktur oder kalt schwer umformbare Legierungen, insbesondere Magnesiumlegierungen, oder Kupfer oder Messing oder ihre Legierungen verarbeitet werden.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit der stranggepressten Hohlprofile (1) durch die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung derart gewählt wird, dass bis nach dem Durchlauf durch die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung im wesentlichen keine Rekristallisationsvorgänge im Gefüge der stranggepressten Hohlprofile (1) ablaufen.
Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Rekristallisationsvorgänge im Gefüge der stranggepressten Hohlprofile (1) Gefüge mit fein eingestellter Korngröße hergestellt werden.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Anpassung des elektromagnetischen Feldes bei der elektromagnetischen Umformung (6) an die Profilgeometrie der stranggepressten Hohlprofile (1) ein Feldformer (5) eingesetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldformer (5) im Betrieb gekühlt (14) wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung (14) des Feldformers (5) zur Beeinflussung der Gefügeumwandlung der stranggepressten Hohlprofile (1) genutzt wird, indem durch den Feldformer (5) den stranggepressten Hohlprofilen (1) Wärme entzogen wird.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren lokal umgeformte, insbesondere eingezogene Rohre oder Profile, insbesondere als Ausgangsbauteile für das Innenhochdruckumformen hergestellt werden.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung derart verstellbar vor dem Austritt (2) der Strangpresse (4) angeordnet ist, dass die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung als Führungswerkzeug für ein Ausbilden runder Profilverläufe beim Strangpressen genutzt werden kann.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung ein innerhalb der stranggepressten Hohlprofile (1) angeordnetes Innenwerkzeug (7) vorgesehen wird, gegen das sich die durch elektromagnetische Umformung (6) verformten Abschnitte der stranggepressten Hohlprofile (1) verformen.
Vorrichtung zum Herstellen von Profilen, insbesondere Hohlprofilen (1) durch Strangpressen, insbesondere Warmstrangpressen, und nachfolgender Umformung (6) der stranggepressten Hohlprofile (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Austritts (2) aus der Strangpresse (4) eine Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung angeordnet ist, die die stranggepressten Hohlprofile (1) durch Magnetkräfte lokal verformt, wobei die elektromagnetische Umformung (6) im wesentlichen bei der Temperatur der stranggepressten Hohlprofile (1) nach dem Austritt (2) aus der Strangpresse (4) erfolgt
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung zur Anpassung des elektromagnetischen Feldes an die Profilgeometrie der stranggepressten Hohlprofile (1) ein Feldformer (5) vorgesehen ist, insbesondere ein Feldformer (5) aus Kupfer-Chrom-Zirkon oder Kupfer-Chrom-Berillium.
Vorrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldformer (5) an seiner Oberfläche durch eine Polyimid-Folie elektrisch isoliert ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Feldformer (5) eine Kühleinrichtung (14) aufweist, mit der die aus den stranggepressten Hohlprofilen (1) auf den Feldformer (5) übertragene oder aus dem Betrieb der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung stammenden Wärmemengen abgeführt werden können.
Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass im Feldformer (5) Kühlkanäle für die Durchströmung eines Kühlmediums angeordnet sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung derart verstellbar vor dem Austritt (2) der Strangpresse (4) angeordnet ist, dass die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung als Führungswerkzeug für ein Ausbilden runder Profilverläufe beim Strangpressen genutzt werden kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung eine Spule mit beidseitig angebrachten Graphitplatten aufweist, die als Innenkontur entsprechend der Außenkontur der stranggepressten Hohlprofile (1) ausgebildet sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungswerkzeug für das Runden beim Strangpressen kardanisch aufgehängt und über Linearachsen oder Roboter relativ zur Pressachse und zur Strangpressmatrize (2) der Strangpresse (4) bewegbar sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung ein Innenwerkzeug (7) innerhalb der stranggepressten Hohlprofile (1) angeordnet ist, gegen das die durch elektromagnetische Umformung (6) verformten Abschnitte der stranggepressten Hohlprofile (1) sich unter der Wirkung des elektromagnetischen Feldes zumindest lokal anlegen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenwerkzeug (7) in Form eines an der Strangpresse (4) festgelegten, in das Innere des Strangs der stranggepressten Hohlprofile (1) hinein sich erstreckenden Dornes (8) ausgebildet ist, dessen Querschnitt an den herzustellenden Querschnitt der stranggepressten Hohlprofile (1) angepasst ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenwerkzeug (7) zumindest im Bereich der Einrichtung (3) zur elektromagnetischen Umformung in Durchlaufrichtung (15) der stranggepressten Hohlprofile (1) verjüngt ausgebildet ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenwerkzeug (7) und die Profilform des Feldformers (5) durch einen lokal unterschiedlichen breiten Luftspalt derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Eckbereiche der stranggepressten Hohlprofile (1) nach dem Umformen nicht an dem Innenwerkzeug (7) klemmen.