Entwicklung und Herstellung optimierter Spulenwindungen für die elektromagnetische Umformung unter Einsatz additiver Verfahren

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF) der TU Berlin wurde das Projekt mit dem Ziel durchgeführt, hybride, (multi-metallische) additiv hergestellte Spulen für die elektromagnetische Umformung für eine Erhöhung der Werkzeugstandzeit zu erforschen. Der Schwerpunkt der Forschung am IUL lag auf der Untersuchung von Parametern, die die Standzeit erhöhen, z. B. Hybridspulen (vgl. Bild a, b und c). Aufgrund der komplexen Geometrie der Hybridspulen wurde eine montagebasierte Lösung entwickelt, die zusätzliche Flexibilität bei der Verwendung bietet. Weiterhin konnte die Spulenleiterplastifizierung durch Stahlstützstrukturen an den Seiten gemindert werden. Dadurch entsteht ein hydrostatischer Druck in der Spule (vgl. Bild c). Weiterhin wurde eine semi-analytische Berechnungsmethode erarbeitet, die den Auslegungsaufwand mittels numerischer Simulationen für komplexe Mehrwindungsspulen reduziert. Aus Experimenten wurde die Geometrie der Spule und des Werkstücks vermessen und mit der effizienten Berechnungsmethode verglichen (vgl. Bild d).