Untersuchungen zur wirkmedienbasierten Massivumformung von Aluminiumwerkstoffen
Bernd A Behrens, Frank Meiners
In der Automobilindustrie sind Schmiedeteile aus hochfesten Aluminiumknetlegierungen für den Einsatz im Fahrwerksbereich sowie Bauteile aus warm- und verschleißfesten, pulvermetallurgisch hergestellten Aluminiumwerkstoffen als Komponenten im Bereich des Motors besonders geeignet. Solche Aluminiumwerkstoffe sind wegen ihres werkstoffseitig eingeschränkten Umformvermögens jedoch nur schwer umformbar. Während der Umformung tritt eine mechanische Schädigung um so eher auf, je mehr Zugspannungsanteile im Gesamtspannungszustand wirksam sind. Ein aussichtsreiches Fertigungsverfahren zur umformtechnischen Verarbeitung wenig duktiler, hochfester Aluminiumwerkstoffe ist das Umformen bei gleichzeitiger Überlagerung von Druckspannungen mit Hilfe eines Wirkmediums.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss eines überlagerten hydrostatischen Drucks auf die Fließspannung und die Erhöhung des Formänderungsvermögens für verschiedene Verfahren der Massivumformung bei verschiedenen hydrostatischen Drücken und Umformtemperaturen analysiert.
Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Fließspannung vom überlagerten hydrostatischen Druck unabhängig ist, während das Formänderungsvermögen mit steigendem hydrostatischen Druck zunimmt. Für die untersuchten Werkstoffe beträgt die relative Zunahme des Formänderungsvermögens 140 % bis 220 %, wenn der überlagerte Druck bei Raumtemperatur von 0 bar auf 600 bar angehoben wird.
