Werkstoffkundliche Analyse kombinierter quasi-statischer und dynamischer Umformverfahren mit unterschiedlichen Lastpfaden für die Methodenplanung von Prozessketten aus konventionellen und dynamischen Umformverfahren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier, seit 9/2014
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 81609814

Die Umformbarkeit moderner, hochfester Blech Werkstoffe aus Stahl oder Aluminiumlegierungen, wie sie beispielsweise im Karosseriebau verwendet werden, stößt bei den derzeit gängigen Umformverfahren immer wieder an ihre Grenzen. Dabei ist das Tiefziehen das bedeutendste Blech umformverfahren, wobei eine stetig steigende Bauteilkomplexität beobachtet werden kann. Die Grenzen des plastischen Formgebungsvermögens eines Blech Werkstoffs lassen sich durch alternative Verfahren mit sehr hohen Umformgeschwindigkeiten, wie der elektromagnetischen Umformung, erweitern. Auf diese Weise können bei hochfesten, als nur schwer umformbar angesehenen Werkstoffen Umformgrade realisiert werden, die bei geringeren Umformgeschwindigkeiten schon vorher zum Versagen geführt hätten [BAL94], [DAEOS]. In dem hier beantragten Teilprojekt wird das Umformverhalten ausgewählter Werkstoffe im Rahmen einer prozessbegleitenden Werkstoffcharakterisierung anhand von Modellversuchen, insbesondere dem Hochgeschwindigkeits-Nakajima-Test, nicht nur bei verschiedenen Dehnraten, sondern auch bei unterschiedlichen Lastpfaden charakterisiert. Dazu gehören werkstoffkundliche Untersuchungen hinsichtlich Mikrostruktur, Textur, Verfestigungsverhalten bei zyklischer Belastung und Versagensverhalten von bei hoher Geschwindigkeit umgeformten Proben der gängigen AI-Legierungen EN AW 6082 und EN AW 5083 sowie dem Stahl DC06. Die bei der Hochgeschwindigkeitsumformung und bei nichtlinearen Dehnpfaden im Werkstoff wirkenden Mechanismen sollen untersucht werden, da die Kenntnis dieser Einflüsse eine optimale, auf die Erweiterung der Plastizität des verarbeiteten Werkstoffs bezogene Methodenplanung der kombinierten Umformung ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Bach, bis 9/2014 (†)