Prozessentwicklung für das Verbundstrangpressen hybrider Hohlprofile aus Aluminium und Stahl
Hans Jürgen Maier, Susanne Thürer
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.
