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Keywords
- AZ31 (3)
- Aluminiumschaum (3)
- Blechumformung (3)
- AZ80 (2)
- Fügen durch Umformen (2)
- Hochdruckblechumformung (2)
- Hydromechanisches Tiefziehen (2)
- Kaltpressschweißen (2)
- Magnesium-Knetlegierungen (2)
- Magnesiumlegierungen (2)
Institute
BTU
Ermittlung von Verfahrensgrenzen für das Fügen durch Knickbauchen anhand des Werkstoffes E235+N
(2015)
Rohre und ihre Herstellung unterliegen in der Regel sehr strengen Anforderungen. Allerdings sind nicht für alle Anwendungsmoglichkeiten hohe Qualitätsmaßstäbe gerechtfertigt. Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes war die Entwicklung eines Fertigungsverfahrens zur Herstellung eines leichten Stahlschlauches mit geringen Anforderungen an die Querschnittsgenauigkeit, Belastbarkeit und Standzeit.
Mittels einer hydraulischen Presse sind Schmiedeversuche bei eingestellten Stößelgeschwindigkeiten von 1 bis 40 mm/s durchgeführt worden. Schmiedestücke einer vereinfachten Geometrie konnten ausgehend vom AZ31- und AZ80-Ausgangsmaterial im stranggegossenen und stranggepressten Zustand ohne Auftreten äußerer Fehler hergestellt werden.
Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen der wirkmedienbasierten Umformverfahren "Hydromechanisches Tiefziehen" und "Hochdruckblechumformung" sowie die tribologischen Untersuchungen bezüglich des Werkzeug-Werkstück-Kontakts bei Magnesiumblechen dargestellt. Die Ergebnisse zeigten, dass die wirkmedienbasierten Umformverfahren zahlreiche Vorteile im Vergleich zum konventionellen Tiefziehen anbieten.Die Untersuchungen zum Umformen wurden zuerst an einfachen Probengeometrien durchgeführt. Inwieweit die durch die Vorversuche mit Probengeometrien gefundenen Grundlagen auch auf die Teile mit komplexer Geometrie übertragbar sind,wurde anschließend durch die Versuche mit einem praxisnahen Referenzbauteil überprüft. Für die Untersuchungen wurden handelsübliche Bleche der Magnesiumlegierung AZ31 B-0 verwendet.
A novel canning technology to forge gamma-TiAl alloys was developed at the BTU Cottbus. A TiAl specimen is encapsulated with multilayer stainless steel foil and glass. The steel foil layers prevent the heat loss through radiation and the glass layer reduces the temperature decrease through conduction. First, the effect of steel foil on the cooling rate was investigated. Cooling curves were recorded for TiAl specimens without steel foil layer, with 1, 2, 3 and 4 layers of steel foil, as well as with 3 coated steel foil layers, respectively. While the unprotected specimen cooled from 1200 °C to 1100 °C within 12 s, the specimen with 3 coated steel foil layers needed 52 s for the same temperature decrease. The efficiency of the glass layer was examined with forging of steel specimens. The cooling rate during forging of the specimen with a glass layer is only half of that without a glass layer. Based on the results, Ti-45Al-0.5Mo-0.5Cu-0.2Si specimens, canned with steel foil and glass, were successfully forged at strain rates of 0.1 s-1 and 0.04 s-1 with warm dies which were heated to 500 °C. Visual and metallographic examinations revealed no cracks, pores or micropores. The microstructures are fine-equiaxed grains.
The formability of AZ31-sheet-metal rolled directly from optimised semi-continuously casted feedstock was investigated. Forming limit diagrams and limiting drawing ratios have been evaluated. Flow stress curves were determined using optical deformation analysis system. The influence of surface treatment on friction behavior was investigated in tempered strip drawing test.
Forming properties and microstructural evolution during warm forming of extruded and continuously casted Mg-alloys AZ31 und AZ80 were investigated. Mechanical properties, softening behaviour, flow stress curves considering different forming temperatures and strain rates as well as suitable process boundaries are described.
Der Beitrag beinhaltet die werkstoffangepasste Gestaltung eines Frontmoduls aus Aluminiumschaumsandwich für Schienenfahrzeuge sowie die Prozessentwicklung für deren wirtschaftliche Herstellung. Basis sind die Ergebnisse des BMBF-Forschungsvorhabens "Crashsichere Frontmodule für Schienenfahrzeuge aus Aluminiumschaum", an dem Anwender, Hersteller und Technologieentwickler beteiligt waren.