Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe ermöglicht die Herstellung belastungsangepasster Bauteile im Sinne des Leichtbaus. Im Sonderforschungsbereich 1153 erfolgt die Entwicklung neuer Prozessketten, in denen der Fügeprozess bereits vor der Umformung stattfindet. Zur Herstellung koaxialer Aluminium-Stahl-Halbzeuge kommt das Verbundstrangpressen zum Einsatz. In der Verbundzone zwischen Aluminium und Stahl entstehende intermetallische Phasen haben hierbei einen großen Einfluss auf die Eigenschaften des hybriden Profils.
In dieser Arbeit wurde ein numerisches Berechnungsmodell entwickelt, um die während des Verbundstrangpressens entstehenden intermetallischen Phasen bereits in der Prozessauslegung berücksichtigen zu können. Die experimentelle Charakterisierung der Phasensaumdicke in Abhängigkeit der Prozessparameter erfolgte mittels eigens ausgelegter Analogieversuche. Das Berechnungsmodell konnte erfolgreich anhand experimenteller und numerischer Versuchsreihen validiert werden.
Aktualisiert: 2021-12-02
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Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe ermöglicht die Herstellung belastungsangepasster Bauteile im Sinne des Leichtbaus. Im Sonderforschungsbereich 1153 erfolgt die Entwicklung neuer Prozessketten, in denen der Fügeprozess bereits vor der Umformung stattfindet. Zur Herstellung koaxialer Aluminium-Stahl-Halbzeuge kommt das Verbundstrangpressen zum Einsatz. In der Verbundzone zwischen Aluminium und Stahl entstehende intermetallische Phasen haben hierbei einen großen Einfluss auf die Eigenschaften des hybriden Profils.
In dieser Arbeit wurde ein numerisches Berechnungsmodell entwickelt, um die während des Verbundstrangpressens entstehenden intermetallischen Phasen bereits in der Prozessauslegung berücksichtigen zu können. Die experimentelle Charakterisierung der Phasensaumdicke in Abhängigkeit der Prozessparameter erfolgte mittels eigens ausgelegter Analogieversuche. Das Berechnungsmodell konnte erfolgreich anhand experimenteller und numerischer Versuchsreihen validiert werden.
Aktualisiert: 2023-04-27
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Die Realisierung von Leichtbaukonzepten ist nicht immer durch die Verwendung von Monowerkstoffen möglich, sondern kann oft nur durch den richtigen Werkstoff an der richtigen Stelle umgesetzt werden. Der Einsatz von Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden ermöglicht es, durch die Kombination verschiedener Werkstoffe ganz unterschiedliche Materialeigen-schaften miteinander zu vereinen und so leistungsangepasste Anforderungsprofile zu erfüllen.
Der Sonderforschungsbereich 1153 erforscht neue Prozessketten zur Fertigung neuartiger hybrider Massivbauteile. Diese Arbeit war der Halbzeugherstellung zuzuordnen. Hierfür wurde ein innovativer Verbundstrangpressprozess entwickelt, der die Herstellung hybrider Hohlprofile als Halbzeuge für das Demonstratorbauteil „Lagerbuchse“ ermöglichte. Bei dem neuartigen Lateral-Angular-Co-Extrusion-Prozess wurde ein Stahlrohr als Verstärkungselement seitlich dem Prozess zugeführt und mit dem Leichtmetall Aluminium als Matrixmaterial ummantelt.
Das entwickelte Verbundstrangpressverfahren wurde hinsichtlich der vorliegenden Prozesskräfte analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass der Prozess für unterschiedliche Kombinationen aus Aluminiumlegierungen und Stählen erfolgreich eingesetzt werden kann. Die hybriden Halbzeuge wurden in Hinblick auf die koaxiale Anordnung der Fügepartner in den Werkstoffverbunden, ihre Konzentrizität in den entsprechenden Querschliffen sowie ihre Verbundzoneneigenschaften bezüglich der mechanischen Kennwerte charakterisiert.
Aktualisiert: 2020-11-11
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Die Realisierung von Leichtbaukonzepten ist nicht immer durch die Verwendung von Monowerkstoffen möglich, sondern kann oft nur durch den richtigen Werkstoff an der richtigen Stelle umgesetzt werden. Der Einsatz von Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden ermöglicht es, durch die Kombination verschiedener Werkstoffe ganz unterschiedliche Materialeigen-schaften miteinander zu vereinen und so leistungsangepasste Anforderungsprofile zu erfüllen.
Der Sonderforschungsbereich 1153 erforscht neue Prozessketten zur Fertigung neuartiger hybrider Massivbauteile. Diese Arbeit war der Halbzeugherstellung zuzuordnen. Hierfür wurde ein innovativer Verbundstrangpressprozess entwickelt, der die Herstellung hybrider Hohlprofile als Halbzeuge für das Demonstratorbauteil „Lagerbuchse“ ermöglichte. Bei dem neuartigen Lateral-Angular-Co-Extrusion-Prozess wurde ein Stahlrohr als Verstärkungselement seitlich dem Prozess zugeführt und mit dem Leichtmetall Aluminium als Matrixmaterial ummantelt.
Das entwickelte Verbundstrangpressverfahren wurde hinsichtlich der vorliegenden Prozesskräfte analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass der Prozess für unterschiedliche Kombinationen aus Aluminiumlegierungen und Stählen erfolgreich eingesetzt werden kann. Die hybriden Halbzeuge wurden in Hinblick auf die koaxiale Anordnung der Fügepartner in den Werkstoffverbunden, ihre Konzentrizität in den entsprechenden Querschliffen sowie ihre Verbundzoneneigenschaften bezüglich der mechanischen Kennwerte charakterisiert.
Aktualisiert: 2020-12-10
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In den vergangenen Jahrzehnten wurden mehrere Verfahrensvarianten des Verbundstrangpressens entwickelt, darunter das Verbundstrangpressen mit modifizierten Kammerwerkzeugen. Das Buch fasst den aktuellen Stand der Forschung zu dieser Technologie dar.
Ingenieuren, Lehrenden und Studierenden der Umformtechnik sollen dabei vor allem die werkstoff- und fertigungstechnischen Fragestellungen des Verfahrens erläutert und bereits umgesetzte oder potenzielle Anwendungen vorgestellt werden.
Aktualisiert: 2021-02-11
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