WO2005035157A1 - Temperaturreguliertes materialumformverfahren und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2005035157A1
WO2005035157A1 PCT/EP2004/010975 EP2004010975W WO2005035157A1 WO 2005035157 A1 WO2005035157 A1 WO 2005035157A1 EP 2004010975 W EP2004010975 W EP 2004010975W WO 2005035157 A1 WO2005035157 A1 WO 2005035157A1
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forming
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controlled
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Ronald Stiem
Edgar Altmann
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3A Composites International AG
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Alcan Technology and Management Ltd
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C29/00—Cooling or heating extruded work or parts of the extrusion press
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C31/00—Control devices for metal extruding, e.g. for regulating the pressing speed or temperature of metal; Measuring devices, e.g. for temperature of metal, combined with or specially adapted for use in connection with extrusion presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C33/00—Feeding extrusion presses with metal to be extruded ; Loading the dummy block
    • B21C33/006—Consecutive billets, e.g. billet profiles allowing air expulsion or bonding of billets

Definitions

  • the invention relates to a method for temperature-controlled material forming, in particular for temperature-controlled extrusion, in which, based on the temperature of the formed material, a readjustment of process parameters takes place, such as, in particular, the inlet temperature of the material to be processed and / or the forming speed ,
  • the invention further relates to a temperature-controlled material processing device with at least one heating device, at least one forming device and at least one influencing device which, based on the measured value of a temperature measuring device arranged immediately after a forming device, influences at least one heating device and / or at least one forming device.
  • the invention relates to the use of a method for temperature-controlled material forming, in particular a temperature-controlled material forming method of the type mentioned above, and the use of a temperature-controlled material processing device, in particular a temperature-controlled material processing device of the type mentioned above.
  • the plastic deformability of the material to be supplied and thus the possible speed of the forming process depends on the material composition of the material to be formed as well as the pressure exerted, mainly on the process temperature.
  • the highest possible temperature of the material to be formed is chosen.
  • the temperature cannot be increased arbitrarily.
  • the maximum permissible ge temperature particularly limited by the melting temperature of the material to be formed.
  • a further limitation of the permissible temperature results from the condition that the formed material must not deform automatically, that is to say in particular it must not deform under its own weight.
  • the material to be formed can cool down, for example, by contact with the forming device, and on the other hand, a temperature increase can occur due to the forming process.
  • a temperature increase can occur due to the forming process.
  • the latter applies, for example, to extrusion processes in which a not inconsiderable increase in temperature can occur due to the deformation of the material during extrusion through the extrusion matrix.
  • the temperature also has a significant influence on the material properties of the deformed material produced, and thus ultimately on the product quality, for example with regard to the homogeneity, the remaining internal mechanical stresses etc. of the products.
  • controlled variable the production and maintenance of the temperature 95, referred to as the controlled variable, of the formed material is achieved by means of a closed control circuit which, by permanent comparison of the setpoint and actual value of the controlled variable, calculates the forming speed necessary for correction as a manipulated variable.
  • a material to be pressed of any cross-section (usually in the form of a cylindrical block) is pressed by means of a hydraulic ram under high pressure through an opening provided with a die, the feed rate of the hydraulic ram represents the manipulated variable.
  • control systems only use a single control variable, namely usually the temperature of the formed material.
  • a cooling step for the formed piece of material should be mentioned in particular.
  • Such a cooling step is usually carried out in the form of rapid cooling, a so-called "quenching".
  • the inventor has made it his task to propose a device which is particularly suitable for carrying out the method. After all, the inventor
  • process parameters are readjusted, such as, in particular, developing the input temperature of the material to be processed and / or the forming speed so that the readjustment of the process parameters
  • 165 eter is influenced by at least one additional measured value.
  • an improved adaptation of the process parameters can also be carried out with regard to further processing steps before or after the forming step.
  • the nitrogen cooling is preferably switched on only during the material forming, since it otherwise the tool could cool down too much.
  • At least one additional measured value is a temperature measured value, in particular a contactlessly determined temperature measured value. Because in particular
  • the process temperatures make a significant contribution to the achievable forming speed or to the quality and quality of the manufactured workpieces, it is particularly useful to take one or more temperature measurements into account.
  • Quenching is a particularly rapid cooling step, for example a rapid cooling with
  • the programmable controller can in particular can also be provided with a storage device, in particular a storage device in which the storage content is retained even after the power supply has been interrupted
  • 235 used device can be achieved so that, for example, less waste is produced.
  • At least one material section is completely formed and then, based on the measurement values obtained, later material sections are adapted. For example, when the proposed method is applied to an extrusion process, a press
  • the deviation of the measured temperature profiles (actual profile) from a target profile can be determined using a mathematical model. From these, a correction data record can again be used for activation
  • the material section is to be understood as the blocks of pressed material used or the areas of the extrusion path extruded from these blocks of pressed material.
  • it could be, for example, a blank to be bent.
  • the number of material sections can be arbitrary. It is also conceivable that the selected number is based on existing cycles. For example, it could be that a furnace loading for heating the blocks of pressed material from the above-mentioned
  • a first warm-up step can be constant, i.e. without readjustment.
  • a second warm-up step then takes into account the required change in the heating of the blocks of pressed material. If, for example, a gas oven is used for the first warm-up step and an induction oven is used for the second warm-up step, it can be advantageous for an induction oven.
  • Process parameters are only changed on the induction furnace, since this is easier to control than the gas furnace. Furthermore, it can be advantageous if certain areas of the material, in particular the formed material, are added
  • extruded material web can optionally also be made more homogeneous, for example because
  • the 320 se can be compensated for heat losses due to the increase in temperature caused by the pressure increase.
  • the initial deformation of the freshly inserted piece of material can be carried out more quickly due to the increased pressure. Since in particular
  • 325 press process introduces a not inconsiderable temperature component into the workpiece due to the material deformation during the forming process, a freshly inserted piece of material is usually relatively cold at first and requires a correspondingly increased forming pressure.
  • the forming pressure used for non-readjusted material forming is in a range from 80 to 95 percent, preferably in a range from 85 to 90 percent, of the maximum pressure of the material forming device.
  • a temperature-controlled material processing device with at least one heating device, at least one shaping device and at least one influencing device based on
  • 385 alloys have a relatively low melting point, so it is important to limit the temperatures that occur. In addition, fluctuations in temperature often have a particularly disadvantageous effect on the quality and quality of aluminum or aluminum products
  • thermocontroller in particular a temperature-controlled material processing device of the above
  • FIG. 1 the schematic structure of an extrusion arrangement according to an embodiment of the proposed invention.
  • FIG. 1 A diagram of an extrusion system 10 which uses the present invention is outlined in FIG. 1.
  • material flows are shown with a double arrow, data lines for measured values in the direction of the central control unit 12 by simple arrows and process-influencing control signals from the central control unit 12 by dashed arrows.
  • the extrusion system 10 has an extrusion press 14.
  • the extrusion press 14 presses aluminum cylinders 16 (or cylinders made of an aluminum alloy) through a die 20 in a manner known per se, so that an extruded profile 18 is produced.
  • the cross section of the resulting profile 18 corresponds to pressing or crystalline
  • the balance of the energy balance results from the difference between all energies supplied (mechanical work and heat) and the energy dissipated (plastic deformation, heat conduction).
  • the essential for the hot forming process is the difference between all energies supplied (mechanical work and heat) and the energy dissipated (plastic deformation, heat conduction).
  • the resulting temperature of the extruded profile 18 as it emerges from the die 20 can be determined, for example, by the preheating temperature of the aluminum cylinders 16 and the process speed.
  • the aluminum cylinders 16 are heated by two-stage heating in two different furnaces 22 and 24.
  • a gas furnace 22 is particularly advantageous due to the relatively low energy costs.
  • the aluminum blocks 16 must remain in the gas furnace 22 for a longer period of time so that the inner areas of the aluminum block 16 are also
  • the induction furnace 24 is particular
  • the temperature To of the aluminum blocks 16 is measured by a pyrometer 26 before the aluminum blocks 16 enter the extrusion press 14
  • the temperature data 27 (T 0 ) obtained are transmitted to the central control unit 12 via a data line.
  • other devices such as temperature measuring devices with thermocouples are also conceivable here.
  • Measured values 32 can also be determined and transmitted to the central control unit 12 during the course of the extrusion process in the extrusion press 14. This can be, for example, temperature measurement values and / or distance
  • Act 500 data that shows how far the hydraulic ram has already moved forward. Force or pressure measured values can also be transmitted, which can also be recorded on the die 20, for example.
  • the temperature Ti (“pre-quenching ⁇ temperature Ti) of the extruded profile 18 is measured without contact by a further pyrometer 28. Those measured by pyrometer 28
  • the central control unit compares the incoming data 27, 29, 31, 32 with the target data stored in the central control unit 12. Based on the determined differences, the central control unit 12 calculates correction values for the, based on a mathematical model
  • the temperature of the extruded profile 18 can thus be adapted by a corresponding change in the extrusion speed v x , the compact temperature To and the compact deformation.
  • the central control unit 12 determines a correction data set, for example for the furnaces 22, 24, so that the temperature T o of the
  • the extrusion plant 10 the temperature of the induction furnace 24 is set such that the resultant extrusion pressure p in the range of 85 to 90 percent of the maximum pressure p r ⁇ ma to the
  • the extrusion pressure p to be used exceeds a certain value, in the present exemplary embodiment a value of 90 percent of the maximum pressure p max , additional hydraulic pumps are automatically switched on in order to apply the required pressure. It is also possible,
  • control is carried out via the control data of a not shown
  • the cooling takes place in such a way that the nitrogen cooling takes place only during an ongoing pressing, so that the die 20 does not cool down too much during an extrusion break, for example while a new aluminum cylinder 16 is inserted into the extrusion press 14
  • the nitrogen filling can be carried out in such a way that cooling takes place when certain temperature limit values are exceeded even if the machine operator has not switched it on.
  • the die 20 may have a temperature sensor, which may have an effect on the nitrogen cooling via the central control unit 12.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur temperaturregulierten Materialumformung, bzw. einer zur Durchführung dieses Verfahrens ge­eigneten Materialumformvorrichtung (10) wird unmittelbar nachdem das umgeformte Material (18) die Umformvorrichtung (14) verlässt, die Temperatur (T1) des umgeformten Materi­als von einem Pyrometer (28) gemessen und damit eine Nachregelung von Prozessparametern, wie insbesondere der Tempe­ratur (To) des zu bearbeitenden Materials (16) oder der Um­formgeschwindigkeit (vx) durchgeführt. Zusätzlich wird die Nachregelung durch mindestens einen zusätzlichen Messwert beeinflusst, wie beispielsweise einer Temperatur (T2) nach einem Quenching-Schritt (34), einer gemessenen Ofenausgangstemperatur (To) oder Temperatur- bzw. Positionsdaten (32) der Umformvorrichtung (14), die während der Umformung des umzuformenden Materials (16) gemessen werden.

Description

Temperaturreguliertes Materialumformverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur temperaturregulierten Materialumformung, insbesondere zum temperaturregulierten Strangpressen, bei dem, basierend auf der Temperatur des umgeformten Materials unmittelbar nach dem Umformschritt, eine Nachregelung von Prozessparametern er- folgt, wie insbesondere der Eingangstemperatur des zu bearbeitenden Materials und/oder der Umformgeschwindigkeit. Die Erfindung betrifft weiterhin eine temperaturregulierte Materialbearbeitungsvorrichtung mit zumindest einer Heizeinrichtung, zumindest einer Umformvorrichtung und zu in- dest einer Beein lussungseinrichtung, welche, basierend auf dem Messwert einer • unmittelbar nach einer Umformvorrichtung angeordneten Temperaturmesseinrichtung, wenigstens eine Heizeinrichtung und/oder wenigstens eine Umformvorrichtung beeinflusst. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwen- düng eines Verfahrens zur temperaturregulierten Materialumformung, insbesondere eines temperaturregulierten Materialumformverfahrens der oben genannten Art, sowie die Verwendung einer temperaturregulierten Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere einer temperaturregulierten Materialbearbeitungsvorrichtung der oben genannten Art.
Bei Materialumformverfahren, wie beispielsweise bei Stanzverfahren, Biegeverfahren und insbesondere bei Strangpressverfahren, hängt die plastische Verformbarkeit des u zufor- enden Materials und damit auch die mögliche Geschwindigkeit des Umformvorgangs (was bei Strangpressverfahren der extrudierten Pressgutmenge pro Zeiteinheit entspricht) neben der Materialzusammensetzung des zu verformenden Materials sowie des ausgeübten Drucks, vorwiegend von der Pro- zesstemperatur ab. Um die Geschwindigkeit der Materialumformung zu erhöhen, wird eine möglichst hohe Temperatur des umzuformenden Materials gewählt. Die Temperatur lässt sich jedoch nicht beliebig erhöhen. So wird die maximal zulässi- ge Temperatur insbesondere von der Schmelztemperatur des umzuformenden Materials nach oben begrenzt. Eine weitere Begrenzung der zulässigen Temperatur ergibt sich aus der Bedingung, dass sich das umgeformte Material nicht selbsttätig verformen darf, sich also insbesondere nicht unter seinem Eigengewicht verformen darf. Bei der Wahl der Pro- zesstemperatur ist zusätzlich zu beachten, dass das umzuformende Material einerseits beispielsweise durch einen Kontakt mit der Umformvorrichtung abkühlen kann, andererseits durch den Umformvorgang eine Temperaturerhöhung auftreten kann. Letzteres gilt beispielsweise bei Strangpress- verfahren, bei denen durch die Verformung des Materials beim Extrudieren durch die Extrusionsmatrix hindurch eine nicht unerhebliche Temperaturerhöhung auftreten kann.
Neben dem erwähnten Einfluss der Temperatur auf die Umform- geschwindigkeit hat die Temperatur auch einen erheblichen Einfluss auf die stofflichen Eigenschaften des produzierten verformten Materials, und damit letztlich auf die Produktqualität, beispielsweise hinsichtlich der Homogenität, der verbleibenden inneren mechanischen Spannungen usw. der Produkte.
Sowohl im Hinblick auf eine Optimierung der Bearbeitungsgeschwindigkeit, als auch aus Gründen der Qualitätssicherung besteht ein erhebliches Interesse daran, die Tempera- turen während des Umformprozesses in einem gewünschten Temperaturbereich zu halten. Derartige Verfahren mit einer vorab definierten und konstant gehaltenen Temperatur des umgeformten Materials werden als isotherme Umformverfahren bezeichnet.
Die praktische Realisierung isothermer Umformverfahren bedingt jedoch die vollständige Kenntnis und Beherrschung aller Prozessparameter und insbesondere sämtlicher thermischer Prozessgrößen, weswegen solche Verfahren mit erhebli- chen technologisch unzureichend gelösten Problemen verbunden sind. Solche Probleme können durch Anwendung bekannter Methoden der Regelungstechnik, wie beispielsweise des simulierten bzw. geregelten isothermen Umformverfahrens verhindert werden. 80 Beim simulierten Umformverfahren wird die Temperatur des umgeformten Materials mittels eines Simulationsmodells im voraus berechnet, wobei die Umformgeschwindigkeit den regelungstechnisch relevanten Prozessparameter darstellt. Der 85 Umformvorgang stellt jedoch ein kompliziertes thermo-mecha- nisches System mit vielen nicht leicht kontrollierbaren Parametern dar, so dass der Gesamtprozess des Umformverfahrens analytisch nicht vollständig und mit numerischen Methoden nur ungenau beschrieben werden kann. Deshalb eignet 90 sich dieses Verfahren für die Regelung eines Umformverfahrens nicht oder nur unzureichend.
Bei geregelten Umformverfahren wird das Herstellen und Aufrechterhalten der als Regelgröße bezeichneten Temperatur 95 des umgeformten Materials mittels eines geschlossenen Regelkreises erreicht, der durch permanenten Vergleich von Soll- und Ist-Wert der Regelgröße, die zur Korrektur notwendige Umformgeschwindigkeit als Stellgröße berechnet. Beispielsweise stellt bei Strangpressverfahren, bei denen
100 ein Pressgut beliebigen Querschnitts (üblicherweise in Form eines zylinderförmigen Blocks) mittels eines Hydraulikstempels unter hohem Druck durch eine mit einer Matrize versehene Öffnung gepresst wird, die Vorschubgeschwindigkeit des Hydraulikstempels die Stellgröße dar.
105 Bekannte Regelsysteme bedienen sich jedoch lediglich einer einzelnen Regelgröße, nämlich üblicherweise der Temperatur des umgeformten Materials.
110 Außerdem ermöglichen es derartige bekannte Verfahren zwar, das Verfahren hinsichtlich des Umformvorgangs weitgehend zu optimieren, sie lassen jedoch die Beeinflussung des zu fertigenden Werkstücks durch dem Umformschritt vorgelagerte bzw. dem Umformschritt nachgeordnete Prozessschritte weit- 115 gehend außer Acht.
Insbesondere ist in diesem Zusammenhang ein Abkühlschritt für das umgeformte Materialstück zu nennen. Ein derartiger Abkühlschritt wird in der Regel in Form einer raschen Ab- 120 kühlung, einem sogenannten "quenching" durchgeführt.
Die Reduktion der Regelgröße auf nur einen einzelnen Parameter führt jedoch in aller Regel zu Einbusen hinsichtlich der Fertigungsgeschwindigkeit und/oder der Qualität bzw. 125 der Materialeigenschaften der hergestellten Werkstücke.
Zum Teil sind auch Regelungsverfahren bekannt geworden, bei denen die Regelgröße sofort und unmittelbar auf die Stellgröße einwirkt (sogenannte „feedforward control loop"- 130 Regelung) . Derartige Regelungsmechanismen können die beschriebenen Probleme jedoch nur teilweise ausgleichen, und sind insbesondere für statistische Fluktuationen besonders anfällig.
135 Der Erfinder hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren vorzuschlagen, welches bekannte Verfahren zur temperaturregulierten Materialumformung verbessert. Insbesondere hat es sich der Erfinder zur Aufgabe gemacht ein Verfahren vorzuschlagen, mit dem die Umformgeschwindigkeit,
140 die Qualität und/oder die Produkteigenschaften der hergestellten Werkstücke verbessert werden kann. Weiterhin hat es sich der Erfinder zur Aufgabe gemacht, eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung vorzuschlagen. Schließlich hat es sich der Erfinder zur Aufga-
145 be gemacht, geeignete Verwendungen für die vorgeschlagenen Verfahren bzw. Vorrichtungen vorzuschlagen.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Anspruches; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildun- 150 gen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart 155 und beliebig einsetzbar sein.
Dazu wird vorgeschlagen, ein Verfahren zur temperaturregulierten Materialumformung, insbesondere zum temperaturregulierten Strangpressen, bei dem, basierend auf der Tempera-
160 tur des umgeformten Materials unmittelbar nach dem Umformschritt, eine Nachregelung von Prozessparametern erfolgt, wie insbesondere der Eingangstemperatur des zu bearbeitenden Materials und/oder der Umformgeschwindigkeit dahingehend weiterzubilden, dass die Nachregelung der Prozesspara-
165 eter durch zumindest einen zusätzlichen Messwert mit be- einflusst wird. Durch die Berücksichtigung eines bzw. mehrerer zusätzlicher Messwerte kann eine verbesserte Anpassung der Prozessparameter auch im Hinblick auf weitere, dem Umformschritt vorgelagerte bzw. nachgelagerte Bearbei-
170 tungsschritte erfolgen, so dass die Fertigungsgeschwindigkeit bzw. die Materialgüte und Qualität der zu fertigenden Produkte weiter verbessert werden kann. Durch die Bereitstellung von einem oder mehreren zusätzlichen Messwerten ist es darüber hinaus möglich, dass ein komplexeres Modell
175 zur Nachregelung der Prozessparameter verwendet werden kann. Ein weiterer nachregelbarer Prozessparameter, an den in diesem Zusammenhang gedacht werden kann, ist eine automatisierte Zuschaltung bzw. Steuerung einer Werkzeugkühlung. Eine derartige Werkzeugkühlung, beispielsweise durch
180 flüssigen Stickstoff, ist an sich bekannt und kann im Zusammenhang mit der Erfindung in analoger Weise genutzt werden. Als Werkzeug ist dabei insbesondere im Fall von Extru- sionsverfahren die Extrusionsmatrize zu nennen. Die automatisierte Einschaltung kann beispielsweise beim Überschrei-
185 ten einer maximalen Ausgangstemperatur und auch unabhängig von einer vorgegebenen Schalterstellung des Bedienpersonals erfolgen. Das Einschalten der Stickstoffkühlung erfolgt dabei vorzugsweise nur während der Materialumformung, da es ansonsten zu einem zu starken Abkühlen des Werkzeugs kommen 190 könnte.
Von Vorteil ist es, wenn zumindest ein zusätzlicher Messwert ein Temperaturmesswert ist, insbesondere ein berührungslos ermittelter Temperaturmesswert. Da insbesondere
195 die Prozesstemperaturen einen wesentlichen Beitrag zur erreichbaren Umformgeschwindigkeit bzw. zur Qualität und Güte der gefertigten Werkstücke beitragen, ist eine Berücksichtigung eines oder mehrerer Temperaturmesswerte besonders sinnvoll .
200 Insbesondere erweist sich ein zusätzlicher Messwert, der im Anschluss an einen dem Umformschritt nachgeschalteten Abkühlschritt, insbesondere einem Quenching-Schritt, erfolgt, als besonders geeignet, um eine Nachregelung von Prozess-
205 parametern beispielsweise zur Sicherstellung einer möglichst hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit sowie einer besonders guten Qualität der hergestellten Produkte zu fördern. Unter „quenching" ist dabei ein besonders rascher Abkühlschritt, beispielsweise ein rasches Abkühlen unter Ver-
210 wendung einer Kühlflüssigkeit, zu verstehen.
Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn die Nachregelung unter Verwendung wenigstens einer speicherprogrammierbaren Steuerung erfolgt. Mit Hilfe einer derartigen speicher-
215 programmierbaren Steuerung kann kostengünstig eine Vielzahl von Messwerten verarbeitet werden, und es kann eine Vielzahl von Prozessparametern beeinflusst werden. Bei der Nachregelung der Prozessparameter können neben linearen, quadratischen, exponentiellen und logarithmischen Modellen,
220 insbesondere beliebige weitere nicht-lineare Modelle verwendet werden. Weiterhin ist es bei Vorsehen einer speicherprogrammierbaren Steuerung sehr einfach, die Steuerung individuell an den Anwendungszweck anzupassen. Auch ist eine nachträgliche Anpassung des Programms der speicherpro-
225 grammierbaren Steuerung (ein "Update") besonders einfach möglich. Die programmierbare Steuerung kann insbesondere auch mit einer Speichereinrichtung versehen sein, insbesondere einer Speichereinrichtung, bei der der Speicherinhalt auch nach der Unterbrechung der Stromzufuhr erhalten
230 bleibt. Mit einer solchen Speichereinrichtung können bereits ab Werk bestimmte Ausgangswerte für die bei der Nachregelung der Prozessparameter verwendeten Rechenmodellparameter eingespeist werden. Dadurch kann beispielsweise ein besonders schnelles Einschwingen der zur Materialumformung
235 verwendeten Vorrichtung erreicht werden, so dass beispielsweise weniger Ausschuss produziert wird.
Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Nachregelung der Prozessparameter derart erfolgt, dass zunächst zu-
240 mindest ein Materialabschnitt vollständig umgeformt wird und anschließend, basierend auf den gewonnenen Messwerten, eine Anpassung späterer Materialabschnitte erfolgt. Beispielsweise kann bei einer Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens auf ein Strangpressverfahren zunächst ein Press-
245 gutstück im Wesentlichen vollständig durch die Matrize ge- presst werden. Mit dem so gewonnenen Datensatz (beispielsweise zwei an verschiedenen Orten gemessenen Temperaturverläufen in Abhängigkeit von der Zeit oder in Abhängigkeit vom Weg des Hydraulikstempels der Presse, wobei der Hydrau-
250 likstempelweg durch einen entsprechenden Messwertaufnehmer registriert wird) kann mit Hilfe eines mathematischen Modells die Abweichung der gemessenen Temperaturverläufe (Istverlauf) von einem Sollverlauf ermittelt werden. Aus diesen kann wiederum ein Korrekturdatensatz zur Ansteuerung
255 des Hydraulikpressstempels ermittelt werden. Die so ermittelte Korrekturfunktion wird anschließend beim Extrudieren des nächsten Pressgutblocks berücksichtigt. Durch eine derartige Korrektur unter Verwendung eines gesamten Datensatzes und nicht nur einer sofortigen Rückkopplung (einer
260 sogenannten „feedforward control loop"-Regelung) kann eine verbesserte Korrekturantwort ermittelt werden, so dass sowohl die Produktionsgeschwindigkeit als auch die Qualität der gefertigten Produkte erhöht werden kann. 265 Als Materialabschnitt sind beispielsweise im Falle von Pressgutverfahren die verwendeten Pressgutblöcke, bzw. die aus diesen Pressgutblöcken extrudierten Bereiche der Extru- sionsbahn zu verstehen. Im Falle von Biegeverfahren könnte es sich beispielsweise um einen zu biegenden Rohling han-
270 dein. Der Begriff Materialabschnitt ist daher im Zusammenhang mit dem jeweils durchgeführten Umformvorgang sowie in einem weiten Sinne zu verstehen.
Möglich ist es auch, dass die Anpassung auf einer Mehrzahl
275 von Materialabschnitten, insbesondere auf einem Materialabschnittszyklus, wie beispielsweise einer Heizofenbeladung, basiert. So ist es denkbar, dass bei einem Strangpressverfahren beispielsweise jeweils eine Dreiergruppe von Pressgutkörpern als Grundlage für die Ermittlung eines Korrek-
280 turdatensatzes dient. Die Anzahl der Materialabschnitte kann dabei willkürlich erfolgen. Ebenso ist es denkbar, dass die gewählte Anzahl auf ohnehin vorhandenen Zyklen basiert. Beispielsweise könnte es sein, dass eine Ofenbeladung zur Erhitzung der Pressgutblöcke aus der genannten An-
285 zahl von drei Pressgutblöcken besteht. Die Anzahl könnte sich jedoch auch durch Materialabschnitte an der Ausgangsseite des Umformschrittes ergeben, beispielsweise dass bei einem Extrusionsverfahren das extrudierte Produkt nach einer gewissen Länge abgelängt wird.
290 Es hat sich in der Praxis als günstig erwiesen, wenn der Aufwärmschritt des umzuformenden Materials in zumindest zwei Teilschritten erfolgt. Dabei kann beispielsweise ein erster Aufwärmschritt konstant, also ohne Nachregelung er-
295 folgen. Ein zweiter Aufwärmschritt berücksichtigt dann die erforderliche Änderung der Erwärmung der Pressgutblöcke. Wenn beispielsweise für den ersten Aufwärmschritt ein Gasofen, und für den zweiten Aufwärmschritt ein Induktionsofen verwendet wird, so kann es von Vorteil sein, dass eine Än-
300 derung von Prozessparametern lediglich am Induktionsofen erfolgt, da dieser leichter steuerbar ist als der Gasofen. Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn bestimmte Bereiche des Materials, insbesondere des umgeformten Materials, bei
305 der Nachregelung unberücksichtigt bleiben, wie insbesondere im Falle eines Strangpressverfahrens ein Anfangsstück des umgeformten Materials. Dadurch können zum Beispiel anfängliche Einschwingvorgänge bei der Ermittlung der Korrekturfunktion unberücksichtigt bleiben. Dies ist insbesondere
310 von Vorteil, wenn es sich um statistisch fluktuierende Werte handelt, da derartige statistisch fluktuierende Werte üblicherweise eher zu einer Verschlechterung als zu einer Verbesserung der Antwortfunktion beitragen.
315 In der Praxis hat es sich als günstig erwiesen, wenn zu Beginn des Umformschritts ein erhöhter Umformdruck aufgewendet wird. Dadurch können beispielsweise Einschwingvorgänge gemindert werden. Auch kann die extrudierte Materialbahn gegebenenfalls homogener gestaltet werden, da beispielswei-
320 se aufgrund der durch die Druckerhöhung bedingten Temperaturerhöhung zwischenzeitliche Wärmeverluste ausgeglichen werden können. Darüber hinaus kann durch den erhöhten Druck die Anfangsverformung des frisch eingelegten Materialstücks rascher durchgeführt werden. Da insbesondere bei Strang-
325 pressverf hren ein nicht unerheblicher Temperaturanteil durch die Materialverformung während des Umformvorgangs in das Werkstück eingebracht wird, ist ein frisch eingelegtes Materialstück in der Regel zunächst relativ kalt und benötigt einen entsprechend erhöhten Umformdruck. In diesem Zu-
330 sammenhang ist es auch möglich, dass zur Erzeugung des erhöhten Anfangsdrucks zusätzliche Hilfspumpen eingeschaltet werden, bzw. auch Pumpen, die ansonsten zu anderen Zwecken genutzt werden, kurzfristig zur Druckerzeugung für den Umformvorgang genutzt werden.
335 Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Reststück eines umzuformenden Materials im Wesentlichen mit dem Maximaldruck der Materialumformvorrichtung beaufschlagt wird. Dadurch kann es zu einer zusätzlichen Temperaturerhö-
340 hung in diesem Restbereich kommen. Dies ist unter Umständen von Vorteil, da das Zuführen eines neuen Pressgutblocks, und damit die Fortsetzung der Extrusion, eine gewisse Zeitspanne erfordert, während der das Material abkühlt. Als geeignete Werte für das Resstück haben sich beispielsweise 345 Restbereiche von 20, 15, 10 oder 5 Prozent der Gesamtlänge des umzuformenden Materials erwiesen. Jedoch können sich sämtliche Werte, welche zwischen den genannten Werten und 0 Prozent liegen von Vorteil sein.
350 Als besonders günstig hat es sich erwiesen, wenn der aufgewendete Umformdruck bei einer nicht nachgeregelten Materialumformung in einem Bereich von 80 bis 95 Prozent, vorzugsweise in einem Bereich von 85 bis 90 Prozent des Maximaldrucks der Materialumformvorrichtung liegt. Bei der Wahl
355 eines derartigen Intervalls kann einerseits ein möglichst hoher Produktdurchsatz erzielt werden. Andererseits steht ein unter normalen Bedingungen ausreichend großer Reservebereich zur Anpassung des Umformdrucks zur Verfügung.
360 Zur besonders vorteilhaften Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens wird weiterhin eine temperaturregulierte Materialbearbeitungsvorrichtung mit zumindest einer Heizeinrichtung, zumindest einer Umformvorrichtung und zumindest einer Beeinflussungseinrichtung, welche, basierend auf
365 dem Messwert einer unmittelbar nach einer Umformvorrichtung angeordneten Temperaturmesseinrichtung, wenigstens eine Heizeinrichtung und/oder wenigstens eine Umformvorrichtung beeinflusst, vorgeschlagen, bei der wenigstens ein zusätzlicher Messwertgeber vorgesehen ist,' der wenigstens eine
370 Beeinflussungseinrichtung mit beeinflusst.
Zusätzlich werden zur Weiterbildung der vorgeschlagenen Materialbearbeitungsvorrichtung insbesondere die in den abhängigen Ansprüchen genannten Möglichkeiten vorgeschlagen.
375 Derartige Materialbearbeitungsvorrichtungen weisen die im Zusammenhang mit den vorgeschlagenen Verfahren aufgeführten Eigenschaften und Vorteile in analoger Weise auf. 380 Schließlich wird eine Verwendung eines Verfahrens zur temperaturregulierten Materialumformung, insbesondere eines temperaturregulierten Materialumformverfahrens der vorab beschriebenen Art zur Umformung von Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen vorgeschlagen. Insbesondere Aluminium-
385 legierungen weisen einen relativ niedrigen Schmelzpunkt auf, so dass eine Begrenzung der auftretenden Temperaturen nach oben wichtig ist. Darüber hinaus wirken sich bei Aluminium bzw. Aluminiumprodukten Schwankungen der Temperatur oftmals besonders nachteilig auf die Qualität und Güte der
390 gefertigten Produkte aus.
Ebenso wird die Verwendung einer temperaturregulierten Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere einer temperaturregulierten Materialbearbeitungsvorrichtung der vor-
395 stehend beschriebenen Art zur Umformung von Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen vorgeschlagen. Aufgrund der beschriebenen Eigenschaften von Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen erweist sich die Verwendung einer solchen temperaturregulierten Materialbearbeitungsvorrichtung gleich-
400 falls als vorteilhaft.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese 405 zeigt in
Fig. 1: den schematischen Aufbau einer Strangpressanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorgeschlagenen Erfindung. 410 In Fig. 1 ist ein Schema einer Strangpressanlage 10 skizziert, welche sich der vorliegenden Erfindung bedient. Bei der SchemaZeichnung sind Materialströme mit einem Doppelpfeil, Datenleitungen für Messwerte in Richtung zur zentra- 415 len Steuereinheit 12 durch einfache Pfeile und prozessbe- einflussende Steuersignale der zentralen Steuereinheit 12 durch gestrichelte Pfeile dargestellt.
Die Strangpressanlage 10 weist eine Strangpresse 14 auf.
420 Die Strangpresse 14 presst in an sich bekannter Weise Aluminiumzylinder 16 (bzw. Zylinder aus einer Aluminiumlegierung) durch eine Matrize 20 hindurch, so dass ein extru- diertes Profil 18 entsteht. Der Querschnitt des entstehenden Profils 18 entspricht beim Pressen kristalliner oder
425 glasartiger Werkstoffen im wesentlichen dem Querschnitt der Matrize 20. Dies gilt jedoch nicht oder nur eingeschränkt für das Strangpressen von Polymeren mit strukturviskosen (Abnahme der Viskosität mit zunehmender mechanischer Beanspruchung) , entropie-elastischen (Strangaufweitung) und
430 visko-elastischen (zeitabhängige Kopplung der Viskosität und Elastizität) Eigenschaften. In solchen Fällen ist die Matrize 20 sowie die Anpassungsvorschrift der zentralen Steuereinheit 12 geeignet anzupassen.
435 Die Aluminiumzylinder 16 (bzw. ein Zylinder aus einer Aluminiumlegierung) sind vorliegend auf T = 480 °C erhitzt, (wobei der genaue Wert von der Legierung abhängt) was einen geeigneten Temperaturwert darstellt. Wichtig ist es, dass das Material auch während des Strangpressvorgangs einen 440 kritischen Wert von etwa T = 550 °C (wobei der genaue Wert von der Legierung abhängt) nicht überschreitet.- Ansonsten könnte es zur Bildung von Sprüngen auf der Oberfläche des extrudierten Profils 18 kommen. Andererseits darf während des Strangpressvorgangs eine Minimaltemperatur von etwa T =
445 520 °C (wobei der genaue Wert ebenfalls von der Legierung abhängt) nicht unterschritten werden, da ansonsten ausreichende mechanische Eigenschaften des extrudierten Profils 18 nicht sichergestellt werden könnten. Darüber hinaus können so ggf. auch Nachteile bzgl. der Extrusionsgeschwindig-
450 keit und/oder des aufzuwendenden Pressdrucks vermieden werden.
Bei den genannten Temperaturen ist zu beachten, dass sich im Zuge des Strangpressverfahrens die ursprüngliche Tempe-
455 ratur der Aluminiumzylinder 16 ändern kann. Die Bilanz des Energiehaushaltes ergibt sich aus der Differenz aller zugeführten Energien (mechanische Arbeit und Wärme) und der abgeführten Energie (plastische Verformung, Wärmeleitung) . Dabei bezieht sich der für den Warmumformprozess wesentli-
460 ehe Energiehaushalt auf den Teil des Pressgutblocks 16, der momentan plastisch verformt wird. Die resultierende Temperatur des extrudierten Profils 18 beim Austritt aus der Matrize 20 kann beispielsweise durch die Vorheiztemperatur der Aluminiumzylinder 16 und die Prozessgeschwindigkeit ge-
465 zielt beeinflusst werden.
Die Erhitzung der Aluminiumzylinder 16 erfolgt im vorliegenden Beispiel durch eine zweistufige Erhitzung in zwei unterschiedlichen Öfen 22 und 24. Der erste Aufheizschritt
470 erfolgt in einem Gasofen 22. Ein Gasofen 22 ist insbesondere aufgrund der relativ niedrigen Energiekosten von Vorteil. Die Aluminiumblöcke 16 müssen dabei jedoch eine längere Zeit im Gasofen 22 verweilen, damit sich auch die inneren Bereiche des Aluminiumblocks 16 durch die Wärmelei-
475 tung des Materials ausreichend erhitzen können. Nachdem beispielsweise eine Temperatur von T = 480 °C erreicht wurde, werden die Blöcke in einen Induktionsofen 24 überführt, wo die zweite Stufe der Erwärmung, im vorliegenden Fall auf T = 500 °C erfolgt. Der Induktionsofen 24 ist insbesondere
480 deshalb vorteilhaft, weil er die Aluminiumblöcke 16 gleichmäßig, also auch deren innenliegende Bereiche, erwärmen kann. Darüber hinaus ist eine Beeinflussung des Heizvorgangs (und damit der Temperatur, mit der die Aluminiumblök- ke 16 den Induktionsofen 24 verlassen) , besonders einfach
485 und variabel möglich.
Nach dem Verlassen des Induktionsofens 24 wird die Temperatur To der Aluminiumblöcke 16 von einem Pyrometer 26 gemessen, bevor die Aluminiumblöcke 16 in die Strangpresse 14
490 eingelegt werden. Die gewonnenen Temperaturdaten 27 (T0) werden über eine Datenleitung an die zentrale Steuereinheit 12 übermittelt. Hier sind selbstverständlich auch andere Einrichtungen wie z.B. Temperaturmesseinrichtungen mit Thermoelementen denkbar.
495 Auch während des Verlaufs des Extrusionsvorgangs in der Strangpresse 14 können Messwerte 32 ermittelt und an die zentrale Steuereinheit 12 übertragen werden. Dabei kann es sich beispielsweise um Temperaturmesswerte und/oder um Weg-
500 daten handeln, die anzeigen, wie weit sich der Hydraulikpressstempel bereits vorwärts bewegt hat. Auch können Kraft- bzw. Druckmesswerte übertragen werden, die beispielsweise auch an der Matrize 20 aufgenommen werden können.
505 Im Wesentlichen unmittelbar nach dem Verlassen der Matrize 20 wird die Temperatur Ti („pre-quenchingλ-Temperatur Ti) des extrudierten Profils 18 von einem weiteren Pyrometer 28 berührungslos gemessen. Die vom Pyrometer 28 gemessenen
510 Temperaturdaten 29 werden ebenfalls an die zentrale Steuereinheit 12 übermittelt. Anschließend wird das extrudierte Profil 18 in einer Quenching-Anlage 34 rasch abgekühlt. Nach dem Verlassen der Quenching-Anlage 34 wird die Temperatur T2 des extrudierten Profils 18 nochmals von einem
515 weiteren Pyrometer 30 gemessen. Die derart gewonnenen Te - peraturdaten nach dem Quenching-Schritt („post-quenchingλλ- Temperatur T2) 31 werden ebenfalls an die zentrale Steuereinheit 12 übermittelt.
520 Die zentrale Steuereinheit vergleicht die eingehenden Daten 27, 29, 31, 32 mit den in der zentralen Steuereinheit 12 gespeicherten Solldaten. Aufgrund der ermittelten Unterschiede errechnet die zentrale Steuereinheit 12, basierend auf einem mathematischen Modell, Korrekturwerte für die
525 Prozessparameter. Die entsprechend abgeänderten Prozessparameter werden über Steuerleitungen 36 an die unterschiedlichen Vorrichtungen 22, 24, 14, 34 der Strangpressanlage 10 übertragen.
530 So kann durch eine entsprechende Veränderung der Extrusi- onsgeschwindigkeit vx, der Presskörpertemperatur To und der Presskörperverformung die Temperatur des extrudierten Profils 18 angepasst werden.
535 Wenn beispielsweise die Temperatur T2 nach dem Abkühlschritt 34 ( „post-quenching"-Temperatur T2) einen bestimmten Wert überschreitet, wird die Pressgeschwindigkeit vx automatisch verringert. Diese Beeinflussung der Pressgeschwindigkeit vx, basierend auf der „post-quenchingλλ-
540 Temperatur T2, erfolgt im vorliegenden Beispiel durch eine direkte unmittelbare Rückkopplung („feedforward control loop") . Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt jedoch keine Veränderung der nicht-nachgeregelten Standardgeschwindigkeit vx,0 der Strangpresse 14, solange
545 mit einem neuen Aluminiumzylinder 16 eine bestimmte Extru- sionslänge L noch nicht erreicht wurde. Ebenso wird die Pressgeschwindigkeit vx automatisch - und unabhängig von den gemessenen „pre-quenching"- und „post-quenching"- Temperaturwerten 29 und 31 - erhöht, sobald 90 Prozent des
550 in der Strangpresse 14 befindlichen Aluminiumzylinders 16 verpresst sind. Neben der beschriebenen unmittelbaren Rückkopplung erfolgt bei der in Fig. 1 dargestellten Strangpressanlage 10 zu-
555 sätzlich noch eine Messung eines im Wesentlichen vollständigen Presszyklusses eines Aluminiumzylinders 16. Basierend auf dem ermittelten Datensatz wird von der zentralen Steuereinheit 12 ein Korrekturdatensatz, beispielsweise für die Öfen 22, 24 ermittelt, so dass die Temperatur To der zu ex-
560 trudierenden Aluminiumzylinder 16 entsprechend angepasst wird. Eine derartige Veränderung der Temperatur T0, die auf einem kompletten Pressdatensatz basiert, ist in der Regel weniger anfällig für kurzfristige bzw. statische Schwankungen. Es ist auch möglich, eine Korrektur der Prozessparame-
565 ter aufgrund einer AufIntegration und Mittelung der gemessenen Datensätze einer bestimmten Anzahl von Aluminiumzylindern 16 vorzunehmen (beispielsweise von drei Aluminiumzylindern 16) . Dadurch können Schwankungen nochmals verringert werden.
570 So wird bei der in Fig. 1 dargestellten Strangpressanlage 10 die Temperatur des Induktionsofens 24 derart eingestellt, dass der resultierende Extrusionsdruck p im Bereich von 85 bis 90 Prozent des maximalen Drucks pmaχr den die
575 Strangpresse 14 ausüben kann, liegt. Dabei wird berücksichtigt, dass nach der Extrusion einer bestimmten Länge L des extrudierten Profils 18 eine minimale Temperatur Tι,min unmittelbar nach dem Verlassen der Matrize 20 („pre- quenching^-Temperatur Tx) überschritten werden muss. Wenn
580 der aufzuwendende Extrusionsdruck p einen bestimmten Wert, im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Wert von 90 Prozent des maximalen Drucks pmax überschreitet, so werden automatisch zusätzliche Hydraulikpumpen eingeschaltet, um den erforderlichen Druck aufzubringen. Es ist auch möglich,
585 dass Hydraulikpumpen, die ansonsten zu anderen Zwecken dienen, kurzfristig durch Ventile umgeschaltet werden, so dass diese in Fällen erhöhtem Druckbedarfs der Druckerhöhung im Hydraulikpresszylinder dienen. 590 Weiterhin wird bei der vorliegend dargestellten Strangpressanlage 10 die Temperatur des ' Gasofens 22 derart eingestellt, dass die mittlere Pressgeschwindigkeit vx einer maximalen Pressgeschwindigkeit vx,Oerator? die vom Maschinenführer gewählt wird, möglichst nahe kommt, wobei die „pre-
595 quenching"-Temperatur Ti unmittelbar nach dem Verlassen der Matrize 20 in einem vorgegebenen Intervall liegen muss.
Weiterhin erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel über die Steuerdaten eine Regelung einer nicht näher dargestell-
600 ten Kühlvorrichtung für die Extrusionsmatrize 20. Wenn die Temperaturen des extrudierten Profils 18 („pre-quenchingλΛ- Temperatur Ti bzw. „post-quenching"-Temperatur T2) einen gewissen Temperaturwert überschreiten, so wird die Matrize 20 durch Zuführen einer bestimmten Menge flüssigen Stick-
605 stoffs gekühlt. Die Kühlung erfolgt dabei derart, dass die Stickstoffkühlung nur während einer laufenden Pressung erfolgt, um so die Matrize 20 in einer Extrusionspause, beispielsweise während ein neuer Aluminiumzylinder 16 in die Strangpresse 14 eingelegt wird, nicht zu stark abkühlen zu
610 lassen.
Die Stickstofffüllung kann dabei derart ausgeführt werden, dass eine Kühlung bei Überschreiten bestimmter Temperaturgrenzwerte auch dann erfolgt, wenn diese vom Maschinenfüh- 615 rer nicht eingeschaltet wurde.
Natürlich ist es auch möglich, dass die Matrize 20 einen Temperatursensor aufweist, der gegebenenfalls über die zentrale Steuereinheit 12 eine Rückwirkung auf die Stick- 620 stoffkühlung haben kann.
Auf diese Weise wird der von der Strangpresse 14 erzielbare Druck pmax bestmöglich ausgenutzt, um eine maximale Produktivität zu ermöglichen. 625

Claims

625 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur temperaturregulierten Materialumformung, insbesondere zum temperaturregulierten
630 Strangpressen, • bei dem, basierend auf der Temperatur (Ti) des umgeformten Materials (18) unmittelbar nach dem Umformschritt (14), eine Nachregelung von Prozessparametern (36) erfolgt, wie insbesondere der Eingangstemperatur (T0) des zu bearbeitenden
635 Materials (16) und/oder der Umformgeschwindigkeit (v„) , dadurch gekennzeichnet, dass die Nachregelung (36) durch zumindest einen zusätzlichen Messwert (T2) mit beeinflusst wird.
640 Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest ein zusätzlicher Messwert ein Temperaturmesswert (T2) ist, insbesondere ein berührungslos (30) ermittelter Temperaturmesswert.
645 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Messwert (T2) im Anschluss an einen dem Umformschritt (14) nachgeschalteten Abkühlschritt (34), insbesondere einem
650 Quenching-Schritt, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachregelung (36) unter Verwendung wenigstens einer speicherprogrammierba-
655 ren Steuerung (12) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachregelung (36) der Prozessparameter derart erfolgt, dass zunächst zumin-
660 dest ein Materialabschnitt (16) vollständig umgeformt wird, und anschließend, basierend auf den ge- wonnenen Messwerten (T_,Tι,T2), eine Anpassung späterer Materialabschnitte (16) erfolgt.
665 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung auf einer Mehrzahl von Materialabschnitten (16) , insbesondere auf einem Materialabschnittszyklus, wie beispielsweise einer Heizofenbeladung, basiert.
670 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufwärmschritt des umzuformenden Materials in zumindest zwei Teilschritten (22, 24) erfolgt.
675 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Bereiche des Materials (16, 18), insbesondere des umgeformten Materials (18) , bei der Nachregelung (36) unberücksich-
680 tigt bleiben, wie insbesondere bei einem Strangpressverfahren (14) ein Anfangsstück des umgeformten Materials (18) .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch 685 gekennzeichnet, dass zu Beginn des Umformschritts (14) ein erhöhter Umformdruck aufgewendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reststück eines umzufor-
690 menden Materials (16) im Wesentlichen mit dem Maximaldruck der Materialumformvorrichtung (14) beaufschlagt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da- 695 durch gekennzeichnet, dass der aufgewendete Umformdruck bei einer nicht nachgeregelten Materialumformung in einem Bereich von 80 bis 95 Prozent, vorzugsweise in einem Bereich von 85 bis 90 Prozent des Maximaldrucks der Materialumformvorrichtung 700 (14) liegt.
12. Temperaturregulierte Materialbearbeitungsvorrichtung (10), aufweisend zumindest eine Heizeinrichtung (22, 24) , zumindest eine Umformvorrichtung
705 (14) und zumindest eine Beeinflussungseinrichtung (12), welche, basierend auf dem Messwert (29) einer unmittelbar nach einer Umformvorrichtung (14) angeordneten Temperaturmesseinrichtung (28), wenigstens eine Heizeinrichtung (22, 24) und/oder wenigstens
710 eine Umformvorrichtung (14) beeinflusst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzlicher Messwertgeber (26, 31) vorgesehen ist, der wenigstens eine Beeinflussungseinrichtung (12) mit beeinflusst .
715 13. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzlicher Messwertgeber als Temperaturmesseinrichtung, vorzugsweise als berührungslose Temperaturmessein-
720 richtung (26, 31) ausgebildet ist.
14. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zusätzlicher Messwertgeber (30) derart angeord-
725 net und ausgebildet ist, dass er das umgeformte Material (18) nach einer der Umformvorrichtung (14) nachgeschalteten Abkühleinrichtung (34) misst.
15. Materialbearbeitungsvorrichtung nach einem der An- 730 sprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Beeinflussungseinrichtung als speicherprogrammierbare Steuerung (12) ausgebildet ist.
16. Materialbearbeitungsvorrichtung nach einem der An- 735 Sprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Beeinflussungseinrichtung, insbesondere eine speicherprogrammierbare Steuerung (12) , eine Speichervorrichtung zur Speicherung von Beeinflussungsdaten aufweist.
740 17. Materialbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Beeinflussungseinrichtung (12) zu mindest ein Integrationsmittel und/oder zumindest
745 ein Mittelwertbildungsmittel aufweist.
18. Materialbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Beeinflussungseinrichtung (12) derart
750 ausgebildet und eingerichtet ist, dass diese die Umformvorrichtung (14) in einem von der Beeinflussungseinrichtung (12) unbeeinflussten Neutralbetrieb derart ansteuert, dass die Umformvorrichtung (14) eine Kraft auf das zu bearbeitende Werkstück
755 (16) ausübt, die 80 bis 95 Prozent, vorzugsweise 85 bis 90 Prozent der Maximalkraft, die die Umformvorrichtung (14) auf das zu bearbeitende Werkstück (16) ausüben kann, beträgt.
760 19. Verwendung eines Verfahrens zur temperaturregulierten Materialumformung, insbesondere eines temperaturregulierten Materialumformverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, zur Umformung von Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen.
765 20. Verwendung einer temperaturregulierten Materialbearbeitungsvorrichtung (10) , insbesondere einer temperaturregulierten Materialbearbeitungs orrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, zur Umfor-
770 mung von Aluminium und/oder Aluminiumlegierungen.
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122 Ep: pct application non-entry in european phase