Ermittlung der Schneidparameter für Beißschneiden, Messerschneiden sowie Scherschneiden von Magnesiumblechen
Hartmut Hoffmann, Christine Kopp
Die Herstellung von Karosseriebauteilen aus Magnesiumlegierungen, wie beispielsweise AZ31, ist aufgrund der immer größer werdenden Forderung nach leichteren und somit ressourcenschonenden Fahrzeugen in einen stärkeren Fokus gerückt. In den letzten zehn Jahren hat sich Magnesium als Konstruktionswerkstoff behauptet und gehört mit einer jährlichen Zuwachsrate von 15- 20% zu den am stärksten wachsenden Werkstoffgruppen.
Vor diesem Hintergrund werden an den steigenden Einsatz von Leichtmetallen als Konstruktionswerkstoff erhebliche Anforderungen gestellt, und eine Vielzahl von technischen Herausforderungen müssen überwunden werden.
Ein grundsätzliches fertigungstechnisches Problem stellt das Beschneiden von Magnesiumblechen dar, aufgrund dessen neue Schneidkonzepte und Bedingungen erarbeitet werden mussten.
In dem Forschungsvorhaben wurden neben dem konventionellen Scherschneiden alternativ die Keilschneidverfahren zum Zerteilen von Magnesium untersucht. Da die Umformeigenschaften von Magnesiumlegierungen gänzlich anders sind, bedingt durch die hexagonal dichteste Gitterstruktur, als bei den bekannten duktilen Werkstoffen Stahl und Aluminium, stehen diese Eigenschaften im Mittelpunkt des Interesses. Aufgrund der eingeschränkten Umformbarkeit von Magnesiumblechwerkstoffen bei Raumtemperatur wurde ein werkzeugunabhängiges Heizkonzept entwickelt und in die unterschiedlichen Schneidverfahren integriert.
In einer umfangreichen Versuchsmatrix wurden die optimalen Schneidparameter experimentell und simulativ ermittelt und in weiteren Untersuchungen hinsichtlich Korrosionsverhalten sowie der Schnittflächentopographie verifiziert und ein optimiertes Prozessfenster zum Beschneiden von Magnesiumblechwerkstoffen erarbeitet.
