Warmwalzplattieren von Magnesium

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Heinz Palkowski
• Subject Area: Materials in Sintering Processes and Generative Manufacturing Processes
• Term: from 2005 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15151620

Um Magnesium als Blechwerkstoff für industrielle Anwendungen im Maschinen-, Kraftfahrzeug- oder Luft- und Raumfahrtbereich nutzen zu können, müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt werden. Dazu gehören neben den mechanischen Eigenschaften, die bei Magnesium gewichtsbezogen durchaus mit Aluminium und Stahl konkurrieren können, eine gute Korrosionsbeständigkeit. Durch den Einsatz von plattiertem Magnesiumblech ist die Kombination der guten spezifischen Festigkeit, der geringen Dichte und dem guten Dämpfungsvermögen von Magnesium mit einer guten Korrosionsbeständigkeit des Deckmaterials Aluminium ohne Verschlechterung des Verhältnisses Gewicht/Eigenschaften, möglich. Da Magnesium eine schlechte Kaltumformbarkeit besitzt, kann der für eine Plattierung notwendige Umformgrad nur bei höheren Temperaturen ab ca. 230°C erreicht werden. Dabei spielen die Vorbehandlung des Materials (Oberflächenpräparation), die atmosphärischen Einflüsse bei der Erwärmung (Oxidschichtbildung), das Umform- und Fließverhalten der Plattierpartner und die Diffusion innerhalb der Grenzschicht eine entscheidende Rolle bei der Qualität der Haftung der beiden Plattierpartner. In zunächst zwei Jahren soll ein Verfahren zum Warmplattieren von Magnesiumblech, welches im DSC-Verfahren hergestellt wurde, entwickelt werden. Dazu zählen grundlegende Untersuchungen über die Einflüsse der Oberflächenpräparation (Bürstparameter, Reinigung), der Umformbedingungen (Umformgrad, -geschwindigkeit und Temperatur) und der Diffusion in der Grenzschicht (Wärmebehandlung nach der Plattierung) auf die Haftung und die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffverbundes. Weiterhin soll eine Charakterisierung des plattierten Materials erfolgen. Dazu werden erste Untersuchungen zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften, der Haftfestigkeit und der Weiterverarbeitbarkeit der plattierten Bleche durchgeführt. In Folgeprojekten sollen die gewonnenen Erkenntnisse bei der Blechplattierung auf einen kontinuierlichen Prozess übertragen und ein Modell zur Simulation des Warmplattierens von Magnesium entwickelt werden. Weiterführende Untersuchungen zu den mechanischen Eigenschaften, der Weiterverarbeitbarkeit und der Korrosionseigenschaften sind vorgesehen.

• DFG Programme: Research Grants