Fertigung 21.05.1999, 17:21 Uhr

1500 bar Wasserdruck bringen Vorderachsträger präzise in Form

Hydroforming – das Umformen mittels Wasserdruck – bringt Opel in Bochum Pluspunkte im Wettbewerb mit der automobilen Konkurrenz. Denn die so gefertigten Vorderachsträger sind leichter und stabiler als konventionell gefertigte Komponenten.

Daß sich die Markteinführung neuer Automodelle aufgrund von Qualitätsproblemen verzögern kann, ist zunächst einmal nicht ungewöhnlich. Bei Opel ist es jetzt umgekehrt: Dank modernster Fertigungstechnologien ging der neue Kompakt-Van Zafira drei Wochen früher als geplant – Mitte April dieses Jahres – an den Start, nachdem nahezu die kompletten Produktionsanlagen des Bochumer Werks für 2,8 Mrd. DM erneuert wurden.
Besonders stolz ist der stellvertretende Vorstandsvorsitzende Wolfgang Strinz auf ein innovatives Produktionsverfahren für die Vorderachsträger der in Bochum produzierten Modelle Astra und Zafira: „Unser Innenhochdruck-Umformverfahren – bekannt als Hydroforming – ist ein echtes Produktions-Highlight. Mit dieser 15 Mio. DM teuren Anlage können wir pro Tag 4000 Vorderachsträger herstellen, die bei hoher Qualität leichter und stabiler sind als nach herkömmlichen Verfahren gefertigte Teile.“
Das Grundbauteil des Astra- bzw. Zafira-Vorderachsträgers besteht nicht wie üblich aus zwei verschweißten Halbschalen, sondern erhält seine Form durch extrem hohen Wasserdruck. Das so bearbeitete Werkstück wiegt im Vergleich zu konventionellen Trägerprofilen 3,5 kg weniger. Weitere Vorzüge: Die Teilevielfalt im Fertigungsprozeß verringert sich, und wegen des Wegfalls der Schweißarbeiten tritt auch kein Verziehen auf.
Die Taktzeit der Hydroforming-Anlage beträgt insgesamt 16 s. Zunächst legt ein Roboterarm ein rund 2640 mm langes Rohr von 2 mm Wandstärke in eine Biegestation. Da die Schweißnaht des Rohres exakt in der neutralen Phase liegt, wird ihre Belastung im Produktionsprozeß auf ein Minimum reduziert. Beim anschließenden Biegeprozeß erhält der Rohling eine hufeisenähnliche Form. Die Weiterreichung zur Vorformpresse übernimmt wieder ein Roboter, der beim Transport gleichzeitig die geometrische Exaktheit überprüft und fehlerhafte Teile sofort aussondert. Hier erhält das gebogene Rohr seine ungefähre spätere Form.
In der nachfolgenden Hydroforming-Presse dichten zunächst zwei Horizontalzylinder die Rohrenden ab. Eine Wasser-Öl-Emulsion strömt mit 150 bar in das Werkstück, dann schließt sich die obere und untere Werkzeughälfte mit einer Kraft von 3500 t. Jetzt baut die Anlage den zur weiteren Verformung notwendigen Innendruck von 1500 bar auf, der den Rohling exakt in die gewünschte Form bringt. Zusätzlich werden 22 Montagelöcher gegen den Innendruck in das Werkstück gestanzt, die letzte Station bearbeitet die Rohrenden. Die fertigen Grundträger durchlaufen dann noch eine Reinigungsstation und werden vollautomatisch in spezielle Transportbehälter abgelegt.
Bevor schließlich die fertig montierten Astra und Zafira die Endkontrolle in der Fertigung passieren können, wird die Vorderachse noch auf einer lasergestützten Prüfstation hochpräzise vermessen. Dabei wird das Lenkrad zunächst mit Hilfe einer „elektronischen Wasserwaage“ exakt in der Mittellage justiert, dann erfaßt die Prüfstandelektronik mittels Lasersensoren und elektronischer Bildverarbeitung die Achswerte der Pkw. Die vorläufig noch manuell erfolgenden Einstellarbeiten an den Spurstangen werden allerdings künftig durch ein neues System ersetzt, das die Fahrwerks-parameter nach den Vorgaben der Prüfelektronik vollautomatisch korrigieren soll.
HANS W. MAYER
Wasser marsch: Beim Hydroforming der Vorderachsträger wird ein grob vorgeformtes Bauteil mit einer Schließkraft von 3500 t im Werkzeug fixiert und anschließend mit einem Druck von 1500 bar in die gewünschte Form gebracht.
Die Grundbauteile des Astra-Vorderachsträgers durchlaufen nach dem Hydroforming noch eine Reinigungsstation und werden dann in speziellen Transportbehältern abgelegt.

Von Hans W. Mayer
Von Hans W. Mayer

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