Serientaugliche Innovation: Titan-Tiefziehen von STÜKEN

Als biokompatibler Werkstoff ist Titan ein gefragtes Metall, das in der Medizintechnik in diversen Anwendungen zum Einsatz kommt. In einer Vielzahl von Situationen wurde bisher auf eine zerspanende Fertigung des Metalls zurückgegriffen, da der Werkstoff als schwierig kaltumformbar galt. Aufgrund der speziellen Materialeigenschaften musste daher mithilfe von aufwendigen Wärmebehandlungen eine Normalisierung der Bauteile zwischen jedem Umformschritt erfolgen. 

Zur wirtschaftlichen Produktion von kaltumgeformten Bauteilen aus Titan mithilfe der Tiefziehtechnologie sind die folgenden Aspekte von entscheidender Bedeutung:

• eine umfassende Materialkompetenz, 
• ein maximal effektives Prozesslayout sowie
• hochpräzise Serienwerkzeuge

Sollen große Stückzahlen über längere Zeiträume in garantierter Genauigkeit gefertigt werden, bedarf es darüber hinaus einer hohen Technologiekompetenz sowie passender Infrastrukturen. Mit dem Ziel, kostenintensive Zerspanungsteile durch effizient kaltumgeformte Tiefziehteile aus Titan zu ersetzen, startete STÜKEN das Projekt zur Entwicklung eines passenden Fertigungsprozesses. 

STÜKEN hat als führendes Unternehmen für Präzisionsteile aus Metall umfassende Erfahrung in der Kaltumformung von anspruchsvollen Werkstoffen. So konnte nach eingehender Analyse der Anforderungen und einer Anpassung der Fertigungsprozesse eine intelligente Lösung zum mehrstufigen Tiefziehen von Titan etabliert werden. Durch die Verwendung einer eng spezifizierten Titanlegierung sowie unter Berücksichtigung von materialspezifischen Besonderheiten bei der Verarbeitung des Werkstoffs kann die gewohnt hohe STÜKEN-Qualität zuverlässig gewährleistet werden. Die Serienfertigung von komplexen Titan-Bauteilen wird trotz der hohen Umformgrade mithilfe präziser Hochleistungswerkzeuge möglich. 

Die erfolgreiche Umsetzung der innovativen Fertigungstechnologie für das Tiefziehen von Titan begründet sich in mehreren Aspekten. Zur Gestaltung und Etablierung des Prozesses spielte das Know-how von STÜKEN aus zahlreichen erfolgreich abgeschlossenen Projekten eine wichtige Rolle. Die umfassende STÜKEN-Kompetenz für das Kaltumformen von komplexen Werkstoffen, unterstützt durch das Fachwissen der Abteilung für Forschung- und Entwicklung, war ein entscheidender Erfolgsfaktor. Bis hin zum stabilen Prozesslayout war ebenso die enge Begleitung des gesamten Projekts durch den STÜKEN-Werkzeugbau sowie die fortlaufende Simulation des gesamten Entwicklungsprozesses entscheidend.

Für unsere Kunden ergeben sich durch das mehrstufige Tiefziehen von Titan entscheidende Vorteile gegenüber beispielsweise einer zerspanenden Herstellung ihrer Teile: Durch die materialsparende Produktion und höhere Produktionskapazität werden die Gesamtkosten trotz des höherwertigen Materials deutlich gesenkt. Mithilfe der äußerst wirtschaftlichen Tiefziehtechnologie können effizient hohe Stückzahlen in konstanter Qualität produziert werden. Dabei werden im Vergleich zur zerspanenden Fertigung der Materialverbrauch auf ein Minimum reduziert und Ressourcen geschont. Anhand verschiedener Veredelungsprozesse realisiert STÜKEN zusätzlich die notwendigen Weiterverarbeitungen, sodass eine direkte Verwendung der Bauteile bei unseren Kunden möglich wird.