Signifikante Potenziale zur Optimierung der Produktqualität und Effizienz können bei etablierten Fertigungsverfahren nur erkannt werden, wenn der gesamte Herstellungsprozess sowohl unter technologischen als auch unter logistischen Gesichtspunkten untersucht wird. Um nachhaltige Erfolge zu erzielen müssen radikale Veränderungen der Prozesskette, wie beispielsweise der Einsatz von innovativen und wirtschaftlich risikoreichen Fertigungsverfahren oder die vollständige Umgestaltung der bekannten Prozessketten, in Betracht gezogen werden. Durch prozessübergreifend abgestimmte technologische sowie logistische Maßnahmen können so bisher unbekannte und ungenutzte Optimierungspotenziale auch bei etablierten und hochgradig optimierten Einzelprozessen gewinnbringend genutzt werden. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich das vorliegende Werk mit der Vorstellung und detaillierten Untersuchung der Prozesskette zur Herstellung von präzisionsgeschmiedeten Hochleistungsbauteilen, sowohl unter technologischen als auch logistischen Aspekten. Für die Einzelprozesse der Prozesskette wird der aktuelle Stand der Forschung und Technik beschrieben und darauf aufbauend eine prozessübergreifende Technologieentwicklung vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Im vorliegenden Buch werden industriell eingesetzte Beschichtungsverfahren aus den Bereichen des Auftragschweißens und -lötens, des Plasma-, Lichtbogen- und Flammspritzens, der Sol-Gel-Technik sowie der Dünnschicht-technologien, Chemical-Vapor-Deposition und Physical-Vapor-Deposition, vorgestellt. Besondere Bedeutung wird dabei der Verbindung von Prozess- und Werkstofftechnologie im Hinblick auf das Herstellen anforderungsgerechter Schichten beigemessen. Weiterhin werden neu entwickelte, an der Schwelle zur industriellen Einführung stehende Beschichtungsverfahren aufgezeigt.
Das Buch versetzt Ingenieure und Techniker in die Lage, das Potenzial von Oberflächenschutzschichten und den zugehörigen Beschichtungsverfahren für ihren Arbeitsbereich abschätzen zu können, so dass die Beschich- tungstechnologie integraler Bestandteil in der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung wird.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Die vorliegende Arbeit setzt sich zum Ziel, das Potential von Neodymium als Legierungselement für Magnesium vor biomedizintechnischem Hintergrund zu untersuchen. Insbesondere galt es dabei zu prüfen, ob durch die Verwendung von Neodymium anstelle von Seltenen Erden-Gemischen gleiche bzw. ähnliche Materialeigenschaften erzielt werden können. Hierzu wurden die Legierungen LAE442, LANd442, ZEK100, ZNdK100, und Nd2 gießtechnisch erzeugt und anschließend in verschiedenen Prozessen weiterverarbeitet, um die Auswirkungen von Nd-Zugaben in unterschiedlichen Zuständen der Legierungen untersuchen zu können. Bei Nd2 und ZNdK100, konnten hervorragende Duktilitätseigenschaften sowie gute Korrosionseigenschaften nachgewiesen werden, wobei die außerordentlichen Duktilitätseigenschaften insbesondere auf ein durch Neodymium hervorgerufenes, vorteilhaftes mikrostrukturelles Verhalten der Legierung bei plastischer Verformung zurückgeführt werden konnte.
Ein überaus hoher medizintechnischer Wert ist vor allem den Legierungen Nd2 und ZNdK100 zuzusprechen, da ihre Eigenschaften hervorragend dazu genutzt werden können, wesentliche Fortschritte im Bereich resorbierbarer Implantat-anwendungen für den Menschen zu erzielen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Eine aus technologischer und wirtschaftlicher Sicht attraktive Technologie zur Realisierung von Bauteilen im Spannungsfeld der Integralbauweise, der Funktionsintegration und der Funktionstrennung durch Mischbau ist der Verbundguss. Im Rahmen dieser Arbeit werden unterschiedliche Konzepte und Verfahren zum Verbundguss der Leichtmetalle Aluminium und Magnesium vor-gestellt und eine umfassende Studie zur Erfassung der Eigenschaften entsprechender Werkstoffverbunde präsentiert. Der thematische Schwerpunkt liegt dabei auf Verbundgussteilen aus den Leichtmetallen Aluminium und Magnesium, die durch das Druckgussverfahren hergestellt worden sind. Dies geschieht durch An-, Ein- und Umgießen von durch thermische Spritzverfahren beschichteten Einlegeteilen. Des Weiteren bildet die Transplantation von thermischen Spritzschichten zur prozess-integrierten Herstellung von beschichteten Druckgussteilen, beziehungsweise der sukzessiven Herstellung von Verbundgussteilen aus druckgießbaren Werkstoffen, einen weiteren Schwerpunkt der vorgestellten Arbeit.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Gewusst! - Wie?
Wo Wissen herkommt
Im vergangenen Jahr haben wir etwas Neues gewagt: Wir haben Ihnen anstelle von ingenieursprachlichen Projektberichten Beiträge in journalistisch aufbereiteter Form in die Hand gedrückt. Natürlich haben wir gehofft, dass Sie diesen Vorstoß in Richtung Transparenz und Verständlichkeit begrüßen – dass es eine derart große, durchgehend positive Resonanz darauf gab, hat uns dennoch überrascht.
Mit dem vorliegenden pzh2011 gehen wir einen Schritt weiter. Wir geben unserem Magazin ab Seite 22 ein Leitthema: Die Frage, wo unser Wissen überhaupt herkommt, findet Ihr Interesse sicher auch dann, wenn Sie sich nicht primär mit Technik und Naturwissenschaft beschäftigen. Denn was wir ganz praktisch zu Wissensmanagement, Komplexitätsreduktion oder Erkenntnisgewinn zu sagen haben, bezieht sich zwar auf einen Ausschnitt – eben auf das, was im PZH geschieht –, doch dieser Ausschnitt spiegelt nicht nur fachspezifische Trends. Die Konsequenzen und Ergebnisse unserer „Wissensarbeit“ treffen oft auch Ihren Alltag. Heute oder spätestens morgen. Von der Wissensvermittlung aus den Instituten profitierten im vergangenen Jahr übrigens nicht nur die Studenten, auch Experten ihres Fachs haben sich im PZH wieder zu vielen renommierten Fachveranstaltungen zusammengefunden.
Von einigen davon lesen Sie im „Panorama“ dieses Magazins.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur Erweiterung des Standes der Wissenschaft und Technik auf den Gebieten der Mehrfasen-Schneidaggregate, der Plasmaschneidbrenner- Konstruktion und der elektronischen Signalverarbeitung bei Flammenprozessen zur Einführung einer neuartigen Abstandregelung beim autogenen Brennschneiden. Für die Erfassung und Regelung der Höhe eines autogenen Schneidbrenners über einem Werkstück wird eine elektronische Vorrichtung untersucht, die ohne zusätzliche Sensoren auskommt. Es wird eine Apparatur vorgeschlagen mit der sich die Produktivität von
Plasmaschneidanlagen durch das Zusammenfassen der Prozessschritte „Schnitt“ und „Schweißnahtvorbereitung“ steigern lässt. Eine Brennerentwicklung wird vorgestellt, die die Metallbearbeitung unter beengten Verhältnissen und bei schwierigen Positionen vereinfacht.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Magnetische Magnesiumlegierungen ermöglichen eine messtechnische
Online-Erfassung von Bauteilbeanspruchungen aufgrund von Änderungen ihrer magnetischen
Eigenschaften unter mechanischer Belastung. Dieses sensorische Verhalten
wird durch das Legieren der Magnesiumschmelze mit dem ferromagnetischen Element
Kobalt hervorgerufen, welches nicht zu den für Magnesium üblichen Legierungszusätzen
gehört. Der hohe Schmelzpunkt und die schlechte Löslichkeit von Co in Mg führen
zu einigen Herausforderungen an die gießtechnische Herstellung der magnetischen
Magnesiumlegierungen. Darüber hinaus sind die Auswirkungen von Kobaltgehalten im
Bereich einiger Massenprozent auf die magnetischen und mechanischen Eigenschaften
von Mg-Co-Legierungen in der Literatur nur unzureichend dokumentiert. Zudem sind die
Wechselwirkungen von Co mit nichtmagnetischen Legierungselementen wie Aluminium
und Zink, die zur Festigkeitssteigerung von Magnesiumlegierungen eingesetzt werden,
bislang ungeklärt. Im Rahmen dieser Arbeit werden deshalb kobalthaltige binäre und
höherwertige Mg-Co-Legierungen hergestellt und bezüglich ihrer magnetischen und
mechanischen Eigenschaften sowie des Korrosionsverhaltens charakterisiert. Der Einfluss
relevanter Verfahren zur Herstellung von Magnesium-Gussbauteilen und Profilen
auf die Mikrostruktur und die Eigenschaften der geeigneten Legierungen wird ebenfalls
untersucht. Das Ziel ist die Entwicklung neuer Leichtbauwerkstoffe zur Funktionalisierung
von Magnesiumbauteilen mit sensorischen Eigenschaften.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Im aktuellen pzh2013 geht es im Magazinschwerpunkt um Ressourcen. Natürlich aus Sicht des PZH, aber durchaus nicht nur in technischer Hinsicht.
Die blaue Produktion. Alles wird sich ändern. Wir leben im Umbruch. Vier Thesen über uns, unsere Welt und die Produktion von morgen.
Das Thema ist heiß. Der Wille zur Energieeffizienz ist in der Produktion angekommen. Am PZH werden Maschinen und Verfahren dafür entwickelt.
Die Alten. Die neue Ressource. Belegschaften werden in den kommenden Jahren rasant altern. Und dann? Arbeitswissenschaftler wissen, was zu tun ist.
Lerne! immer - weitere - besser Die Weiterbildung ihrer Mitarbeiter wird für Unternehmen zur Überlebensfrage. Am PZH entstehen neue Angebote.
Mathe? Ja! Mathematik ist fast überall drin, auch wenn man sie im Alltag kaum noch sieht. Und sie ist eine Art Human-Resources-Nadelöhr.
Gute Reise, Ressource! Sie werden an entlegenen Orten der Welt gefördert und viele Kilometer mit Gurten transportiert; so effizient wie möglich.
Jahresbereicht 2012
Aktualisiert: 2019-10-17
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Zur Prozessoptimierung bei den Presshärten wird die Verweildauer des Bauteils im Werkzeug verkürzt. Es wird außerhalb der Presse auf eine Temperatur abgekühlt, bei der eine Weiterverarbeitung möglich ist.
Am Beispiel des Werkstoffes 22MnB5 wird ein Sprayfeld vorgestellt, das mit einem Wasser-Luft-Gemisch dem Bauteil in der erforderlichen Zeit die Restwärme entzieht.
Aktualisiert: 2019-10-09
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In vielen Bereichen der Industrie, vor allem im Fahrzeug- und Maschinenbau, werden
durch weiter steigende Bauteilanforderungen hinsichtlich ihrer Belastbarkeit und
Komplexität auch Forderungen nach neuen Werkstoffen und innovativen Werkstoffkonzepten
formuliert. Je nach Anwendung und Branche lassen sich hier klar unterschiedliche
Trends erkennen, die oftmals darin übereinstimmen, dass der Verbundtechnologie
und dem Materialmix in Form hybrider Werkstoffverbunde eine zukunftsweisende
Rolle zugeschrieben wird. Im modernen Leichtbau verdeutlicht zum
Beispiel die Forderung nach wesentlich höheren Leistungsdichten bei gleichzeitiger
Reduzierung der Massen, dass die Lösung nur in der Kombination von Werkstoffen
mit jeweils angepassten Eigenschaften liegen kann.
Unter hybriden Werkstoffsystemen versteht man einen Verbund mehrerer sowohl
artgleicher als auch artfremder Werkstoffe. Dies reicht von der Beschichtung, über
Gradientenwerkstoffe oder partikel- und faserverstärkte Werkstoffe bis hin zu gefügten
Bauteilen. Die Verwendung hybrider Werkstoffsysteme ermöglicht somit die
Kombination hoher Festigkeit, Plastizität, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit,
geringer Dichte sowie einer regulierbaren elektrischen und thermischen Leitfähigkeit.
Der Ansatz des Graduiertenkollegs 1378 ist, Erfahrungen in den Schwerpunktbereichen
Werkstofftechnik, Fertigungstechnik, Umformtechnik und Simulation zur Entwicklung
hybrider Werkstoffsysteme zu nutzen und ihre Umsetzung weiter voranzutreiben.
Um diese Aufgabe optimal zu bearbeiten, haben sich Institute aus den genannten
Bereichen der Leibniz Universität Hannover und der Technischen Universität Dortmund
zusammengefunden und das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft
(DFG) geförderte Graduiertenkolleg GRK 1378 ins Leben gerufen (Förderzeitraum
1.1.2007 bis 30.6.2011).
Das Graduiertenkolleg ist in 11 Teilprojekte untergliedert und bietet besonders qualifizierten
Nachwuchswissenschaftlern die Möglichkeit, auf dem Gebiet hybrider Werkstoffsysteme
an vorderster Front zu forschen. Neben der Entwicklung neuartiger
geeigneter Herstellungsverfahren steht die Erforschung möglicher Verarbeitungsbzw.
Bearbeitungsverfahren im Vordergrund der Teilprojekte.
In diesem Vortragsband zum Berichtskolloquium stellen die Mitglieder des Kollegs
ihre Ziele und Arbeitsmethoden sowie die neuesten Entwicklungen und Ergebnisse
vor.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Der Einsatz einer Wasser-Luft-Spraykühlung beim Induktionshärten eröffnet eine ökonomische und ökologische Alternative zu herkömmlichen Abschreckmitteln auf Polymerbasis. Mittels Spraykühlung kann die hohe Reproduzierbarkeit der induktiven Erwärmung mit einem kontrollierten Abschrecken mit dem Potenzial eines Anlassens aus der Restwärme und der Substitution des konventionellen Ofenanlassens kombiniert werden. Gegenstand dieser Arbeit ist die Integration einer Wasser-Luft-Spraykühlung in den Prozess des Induktionshärtens anhand von gerad- und schrägverzahnten Zahnrädern aus dem Vergütungsstahl 42CrMo4. Die Bewertung der Härteergebnisse erfolgt auf der Grundlage von Mikrostruktur- und Härteuntersuchungen sowie Eigenspannungs- und Verzugsmessungen. Ein Vergleich mit dem konventionellen Polymerabschrecken zeigt die Gleichwertigkeit der Härteergebnisse. Zur Reduzierung des experimentellen Aufwandes bei der Auslegung des Abschreckprozesses wurde ein numerisches Modell auf der Basis der FE-Software ANSYS zur Beschreibung der Wasser-Luft-Spraykühlung beim Induktionshärten entwickelt und experimentell verifiziert.
Aktualisiert: 2019-10-17
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In den letzten Jahren ist der Bedarf an möglichst leichten Strukturen vor allem in der Automobilindustrie immer weiter in den Vordergrund gerückt. Da diese Bauteile neben einer hohen Festigkeit auch eine gute Umformbarkeit und große Energieaufnahme im Crashfall besitzen müssen wurden in den vergangenen Jahren verschiedene neue Werkstoffkonzepte realisiert. Hierzu zählen neben den weiterentwickelten klassischen Stahlgüten auch hochmanganhaltige Stähle sowie Blechwerkstoffe, die während oder nach der Umformung einer Wärmebehandlung unterzogen werden.
Dieses Buch beschreibt die Herausforderungen und Möglichkeiten die sich beim Einsatz dieser Blechwerkstoffe ergeben. Es beginnt zunächst mit einer Einleitung zum Stand der sich derzeit im Einsatz befindlichen Stahlblechwerkstoffe. Anschließend werden sowohl die werkstofftechnischen Grundlagen sowie die Prozesse zur Herstellung und Verarbeitung von Stahlblechen ausführlich beschrieben. Den Anschluss bilden zwei Kapitel über hochfeste Mehrphasenstähle und vergütungsfähige Blechwerkstoffe.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Die löttechnische Verarbeitung von Edelstahlbauteilen erfolgt – vor allem bei
größeren Chargen – bevorzugt in kontinuierlichen Schutzgasdurchlauföfen mit
Nickelbasisloten. Da viele Durchlauföfen aber nur für Temperaturen bis 1100 °C
ausgelegt sind, können dafür derzeit nur Nickelbasislote verwendet werden, welche
mit Phosphor oder Bor legiert sind. Bor- und phosphorfreie Nickellote, wie z. B.
Ni 650 besitzen deutlich höhere Arbeitstemperaturen und werden in der Regel nur im
Vakuumofen verarbeitet. Durch die höheren Verarbeitungstemperaturen kann es
allerdings zu einer Grobkornbildung im Grundwerkstoff und damit zu verringerten
Festigkeiten der Lötverbindung kommen. Von Nachteil beim Löten mit bor- und
phosphorhaltigen Loten ist die Bildung überaus spröder, intermetallischer Phasen in
der Lötnaht, was sich nachteilig auf die Festigkeit der Verbindung auswirkt. Hinzu
kommt, dass mit diesen Loten gefügte Verbindungen auch verhältnismäßig geringe
Korrosionsbeständigkeiten besitzen.
Die Zielsetzung dieser Arbeit bestand somit in der Entwicklung bor- und
phosphorfreier Nickelbasislote mit einem Schmelzbereich unter 1100 °C. Die Lote
sollten sich prozesssicher im Schutzgasdurchlaufofen verarbeiten lassen und
gegenüber den konventionellen bor- und phosphorhaltigen Nickelbasisloten
(insbesondere dem borhaltigen Lot Ni 620) eine höhere Korrosionsbeständigkeit
sowie höhere Festigkeiten aufweisen. Die schmelzpunktsenkenden Elemente Bor
und Phosphor wurden bei der Lotentwicklung durch Kupfer und Mangan jeweils in
Kombination mit Silizium substituiert.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden insgesamt neun neue Lotlegierungen entwickelt,
welche einen Schmelzbereich unter 1100 °C besitzen und bezüglich ihres Fließ- und
Benetzungsverhaltens sowie Spaltfüllungsvermögens vergleichbar mit dem
borhaltigen Referenzlot Ni 620 sind. Im Gegensatz zum Referenzlot lassen sich alle
modifizierten Legierungen allerdings auch unter stickstoffhaltigen Atmosphären
verarbeiten, was eine wesentliche Verbesserung darstellt. Des Weiteren zeichnen
sich drei der modifizierten Lotlegierungen (C3, C4 sowie M2) gegenüber Ni 620
durch eine deutlich höhere Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit aus. Bezüglich
ihrer Festigkeiten liegen die mit den Loten C3 sowie C4 gefügten
Edelstahlverbindungen im Engspaltbereich auf demselben Niveau, wie mit Ni 620
gefertigte Verbindungen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Im pzh2012 steht das Thema Industrie 4.0 im Mittelpunkt des Magazinteils. Industrie 4.0 - Sind wir schon da? Eine Reise durch die Zeit und ihre Produktionstechnik: wie sie war, wie sein wird, was wir dazu beitragen. Be Aware of the State of a System Die Systeme wissen selbst Bescheid: morgen mehr als heute Keks und Kühler Das Prinzip der Wandlungsfähigen Fabrik: ein ausgezeichnetes Zukunftskonzept aus dem IFA Die Problemlöser Dreimal 20 Jahre Leben und Arbeiten im Maschinenbau: persönliche Erfahrungen, Einblicke, Ausblicke Zwei Spin-Offs, zwölf Mitarbeiter, ein Tag für die Firmengeschichte zwei PZH-Unternehmen stellen die Weichen für ihre Zukunft Jahresbericht 2011
Aktualisiert: 2019-10-17
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Aufgrund der sehr guten gewichtsbezogenen Eigenschaften werden Magnesiumflachprodukten in Form von Feinblechen vielfältige Einsatzmöglichkeiten bescheinigt. Diesen Erwartungen konnte das Magnesiumfeinblech bis heute nicht nachkommen. Hauptgrund ist die fehlende Akzeptanz insbesondere in der weiterverarbeitenden Industrie aufgrund einer in sich nicht vollständig geschlossenen und hinreichend beschriebenen Gesamtprozesskette von der gießtechnischen Herstellung der Halbzeuge bis zum qualitativ hochwertigen Mg- Feinblech. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Prozesskette der Mg-Feinblechherstellung im Hinblick auf die Qualitätsverbesserung unter Einbeziehung der Umweltverträglichkeit und der Ressourcenschonung untersucht. Es wurden entscheidende Prozessschritte herausgestellt und weiterentwickelt. Zu diesem Zweck wurde eine angepasste magnesiumgerechte Stranggussanlage konzipiert und betrieben. Des Weiteren wurden die Oberflächen bzw. der Einfluss von Oberflächenverunreinigungen der erzeugten Mg-Flachprodukte im weiteren Fertigungsverlauf hinsichtlich einer nachfolgenden Oberflächenpassivierung untersucht. Im Verlauf dieser und weiterer Nachbehandlungsverfahren unterliegt das Mg-Flachprodukt zudem einer fortwährenden Biegebeanspruchung, welche einen großen Einfluss auf die Materialeigenschaften der Mg-Flachprodukte hat. Diese Beeinflussung ist ebenfalls Bestandteil der im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Signifikante Potenziale zur Optimierung der Produktqualität und Effizienz können bei etablierten Fertigungsverfahren nur erkannt werden, wenn der gesamte Herstellungsprozess sowohl unter technologischen als auch unter logistischen Gesichtspunkten untersucht wird. Um nachhaltige Erfolge zu erzielen müssen radikale Veränderungen der Prozesskette, wie beispielsweise der Einsatz von innovativen und wirtschaftlich risikoreichen Fertigungsverfahren oder die vollständige Umgestaltung der bekannten Prozessketten, in Betracht gezogen werden. Durch prozessübergreifend abgestimmte technologische sowie logistische Maßnahmen können so bisher unbekannte und ungenutzte Optimierungspotenziale auch bei etablierten und hochgradig optimierten Einzelprozessen gewinnbringend genutzt werden. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich das vorliegende Werk mit der Vorstellung und detaillierten Untersuchung der Prozesskette zur Herstellung von präzisionsgeschmiedeten Hochleistungsbauteilen, sowohl unter technologischen als auch logistischen Aspekten. Für die Einzelprozesse der Prozesskette wird der aktuelle Stand der Forschung und Technik beschrieben und darauf aufbauend eine prozessübergreifende Technologieentwicklung vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Das Hot-Wire-Plasmaschneiden ist eine relativ neue Verfahrensvariante des Plasmaschneidens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Plasmalichtbogen zwischen einer brennerseitigen Kathode und einer kontinuierlich zugeführten, abschmelzenden Drahtelektrode brennt. Infolge dieses Verfahrensprinzips ist
das Hot-Wire-Plasmaschneiden gut dafür geeignet, komplexe und dickwandige Strukturen zu trennen. Aufgrund der Tatsache, dass das Hot-Wire-Plasmaschneiden erst im Jahr 2007 in den Markt eingeführt wurde, existierten bisher keine wissenschaftlichen Grundlagenuntersuchungen.
Vor diesem Hintergrund werden im Rahmen dieser Arbeit zwei wesentliche Ziele verfolgt. So werden zunächst die grundlegenden Zusammenhänge der Einflussfaktoren auf den Schneidprozess systematisch untersucht sowie die Prozessemissionen des Verfahrens durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen charakterisiert. Anschließend werden die Leistungsfähigkeit sowie die Einsatzgrenzen des Verfahrens erweitert, indem exotherm abreagierende Zusatzstoffe in den Prozess eingebracht werden und der Prozess darüber hinaus für den Unterwassereinsatz qualifiziert wird. Die Arbeit leistet somit einen Beitrag zur Schaffung eines größeren Prozessverständnisses und zur Weiterentwicklung des Hot-Wire-Plasmaschneidens.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Die Wärmebehandlung aus der Warmformgebungshitze eines Präzisionsschmiedevorganges ermöglicht eine Prozesskettenverkürzung bei gleich-zeitiger Reduzierung der benötigten Prozessenergie und -zeit. Zur gesteuerten Abkühlung kann dazu eine Wasser-Luft-Spraykühlung verwendet werden, mit der sich gezielt lokale Wärmeübergänge an der Bauteiloberfläche einstellen lassen. Die Herausforderung bei diesem Prozess ist die auf die gewünschte Mikrostrukturentwicklung abgestimmte Zeit-Temperatur-Führung.
Zur Reduzierung des experimentellen Versuchsaufwandes bei der Ermittlung geeigneter Prozessparameter wird im Rahmen dieser Arbeit aufgezeigt, wie eine rechnergestützte Simulation der Prozessauslegung erfolgen kann. Neben der Modellierung liegt ein Schwerpunkt dieser Arbeit in der Analyse des Ein-flusses einer Umformung auf die Mikrostrukturentwicklung beim Abkühlen von Vergütungsstählen aus der Warmformgebungshitze.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Der Blechmassivumformprozess ist ein neuartiger Fertigungsprozess zur Herstellung komplexer Funktionsbauteile aus Feinblechen. Bei diesem mehrstufigen Umformprozess werden Verfahren der Blech- und der Massivumformung kombiniert. Da es sich um einen Kaltumformprozess handelt, tritt über dem Lastpfad duktile Schädigung auf. Zur Definition der Grenzen der Umformbarkeit und der Restbelastbarkeit können nicht die herkömmlichen Grenzformänderungsdiagramme genutzt werden. Nur numerische Verfahren sind in der Lage, die dreidimensionalen Dehnungszustände korrekt abzubilden. Ein möglicher Ansatz hierfür ist das Schädigungsmodell nach Gurson für das die Eingangsparameter für DC04-Stahl definiert werden. Da Blechwerkstoffe über eine ausgeprägte Textur und damit anisotrope Eigenschaften verfügen, muss die Prozesskette an diese Randbedingungen angepasst werden. Die gezielte Beeinflussung der Blechtextur durch Umformung wird analysiert, um Empfehlungen zur Auslegung für Prozessketten der Blechmassivumformung zu treffen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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