Erweiterung der Formgebungsgrenzen von Blechplatinen aus schnellaushärtenden Aluminiumlegierungen durch gezielte Einstellung der mechanischen Eigenschaften

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Marion Merklein
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 73194076

...Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die umfassende Untersuchung der Verfestigungsmechanismen bei schnellaushärtenden Aluminiumlegierungen aufgrund einer geeigneten Wärmebehandlung sowie die Analyse von Einsatzkriterien lokal verfestigter Platinenbereiche eines THTB. Das Vorhaben gliedert sich dabei in drei Arbeitspunkte. Um geeignete Prozessparameter für die Wärmebehandlung zu detektieren, werden für eine ausgewählte schnellaushärtende Aluminiumlegierung zunächst die Verfestigungsmechanismen experimentell in Abhängigkeit unterschiedlicher Temperatur-Zeit-Profile der Wärmbehandlung charakterisiert und in Form eines Prozessfensters dargestellt. Das erarbeitete Prozessfenster weist dabei diejenigen Temperatur- Zeit-Profile und damit diejenigen Prozessparameter der Wärmebehandlung aus, welche anzuwenden sind, um schnellaushärtende Aluminiumlegierungen zu verfestigen. Auf Basis des Prozessfensters werden anschließend anforderungsgerechte Wärmebehandlungslayouts mittels numerischer Prozesssimulation analysiert und bewertet. Gegenstand der Untersuchung sind sowohl der Einfluss und die Beeinflussbarkeit des Wärmeübergangsbereiches, als auch die Wechselwirkungen zwischen ver- und entfestigten Zonen der Platine. Die simulativ gewonnenen Ergebnisse werden experimentell durch die lokale Wärmebehandlung von Platinen, das Abpressen geeigneter Demonstratorbauteile sowie der Bewertung der hergestellten Bauteile verifiziert. Abschließend sollen auf Basis der geschaffenen Grundlagenerkenntnisse Gestaltungsrichtlinien für die Auslegung von THTB aus schnellaushärtenden Aluminiumlegierungen für komplexe Bauteilgeometrien abgeleitet werden, die die zusätzlich geschaffene Möglichkeit einer örtlichen Platinenverfestigung berücksichtigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Manfred Geiger