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Vortrag

Mechanische Eigenschaften verbundstranggepresster Aluminium-Stahl-Profile

Thursday (06.07.2017)
14:20 - 14:40 Uhr
Bestandteil von:


Die Kombination von Aluminium und Stahl ermöglicht Leichtbaukonstruktionen mit verschleißbeständigen Funktionsflächen. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 sollen neuartige Prozessketten zur Fertigung hybrider Massivbauteile durch „Tailored Forming“ entwickelt werden. Unter anderem erfolgt in diesem Zusammenhang die Produktion hybrider Lagerbuchsen bestehend aus der Aluminiumlegierung EN AW-6082 und dem Einsatzstahl 20MnCr5. In einer neuen Prozesskette werden durch einen Lateral Angular Co-Extrusion (LACE) Prozess koaxial gefügte, hybride Halbzeuge erzeugt, welche mittels Gesenkschmieden zu Lagerbuchsen umgeformt und abschließend spanend nachbearbeitet werden.

In dieser Arbeit wird das Werkzeugkonzept erläutert, das für die Versuche im Labormaßstab an einer 2,5 MN Strangpresse der Fa. Müller Engineering verwendet wird. Die Grundlagenuntersuchungen zur Ermittlung der Prozessparameter und der geeigneten Werkzeuggeometrie erfolgten hierbei zunächst an einem Rundprofil aus Stahl. Dieses soll im weiteren Verlauf der Arbeiten durch ein Stahlrohr ersetzt werden, um hybride Halbzeuge zu fertigen, die in die Prozesskette vollständig integriert werden können. Der Stahl wird dem Strangpresswerkzeug im Prozess seitlich zugeführt und trifft erst in der Umformzone auf das Aluminium, welches im Werkzeug um einen Winkel von 90° umgelenkt wird. Die Aluminium-Legierung in dieser Studie wird mit einem Pressverhältnis von 9 verpresst. Anhand metallographischer Querschliffe konnte bereits nach 75 mm Presslänge ein makroskopisch geschlossener Verbund zwischen Aluminium und Stahl nachgewiesen werden, welcher auf eine mechanische Verklammerung zurückzuführen ist. Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop zeigten jedoch teilweise noch Spalte (von bis zu 400 nm) zwischen den Werkstoffen. Die mechanischen Eigenschaften des Profils wurden an unterschiedlichen Positionen im Profil ermittelt. Die Qualität der Verbundzone zwischen Aluminium und Stahl in Abhängigkeit der Profillage wurde durch Pull-Out-Versuche untersucht und die mechanischen Eigenschaften der Aluminium-Längspressnaht durch Zugversuche im Mikro-Zug-Druck-Modul ermittelt.

Sprecher/Referent:
Susanne Thürer
Leibniz Universität Hannover
Weitere Autoren/Referenten:
  • Johanna Uhe
    Leibniz Universität Hannover
  • Dr. Oleksandr Golovko
    Leibniz Universität Hannover
  • Christian Bonk
    Leibniz Universität Hannover
  • Dr. Anas Bouguecha
    Leibniz Universität Hannover
  • Prof. Bernd-Arno Behrens
    Leibniz Universität Hannover
  • Dr. Christian Klose
    Leibniz Universität Hannover