Herstellung flanschförmiger Bauteile durch Fließpressen verbundstranggepresster Halbzeuge

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Mathias Liewald; Professor Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404239924

Durch die Kombination verschiedener Werkstoffe im umformtechnischen Herstellungsprozess können neue Produkteigenschaften, wie zum Beispiel die lokale Erhöhung der Festigkeit oder Verschleißbeständigkeit, Wärme oder elektrische Leitfähigkeit eingestellt werden. In Untersuchungen zum kontinuierlichen Verbundstrangpressen konnte eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Aluminiummatrix und Stahldraht erzeugt werden. Bei Untersuchungen zum Verbundstrangpressen mit diskontinuierlichen Verstärkungselementen wurde lediglich die Qualität der Einbettung durch lichtmikroskopische Aufnahmen untersucht. Untersuchungen über eine Stoffschlüssigkeit der Verbundpartner sind zu einem solchen Umformprozess bisher nicht erfolgt. Außerdem wurden keine geometrischen und werkstofftechnischen Anforderungen, insbesondere die Relation der Festigkeit einzelner Verbundpartner, definiert. Die Forschungsarbeiten zum Verbundquerfließpressen fokussierten sich bisher auf die Erzeugung eines formschlüssigen Verbundes. Die Analyse des Standes der Forschung und eigener Vorarbeiten zum Verbundstrangpressen und Verbundquerfließpressen zeigen folgende Erkenntnisdefizite auf. Die beeinflussenden Prozessparameter auf die stoffschlüssige Verbindung nach dem diskontinuierlichen Verbundstrangpressen sind nicht erforscht. Des Weiteren sind keine Kenntnisse über den Einfluss der Grenzschicht des durch Verbundstrangpressen hergestellten Halbzeuges auf die Grenzschicht des Bauteils nach dem Querfließpressen vorhanden. Diese Wissendefizite begründen die Fokussierung dieses Forschungsvorhabens auf dem Verbundstrangpressen von Funktions- oder Verstärkungselementen in Form von Rohren aus einem gleich- oder höherfesteren Werkstoff mit einem Aluminiumkern in einer Aluminiummatrix und der nachfolgenden Weiterverarbeitung des verbundenen Halbzeuges durch einen Bundanstauch- oder Querfließpressprozess. Der Forschungsbedarf besteht in der Klärung der bislang unbekannten werkstofflichen, geometrischen, oberflächenphysikalischen und umformtechnischen Wechselwirkungen in Bezug auf die Prozessgestaltung beim Verbundstrangpressen und nachfolgenden Bundstauchen oder Querfließpressen sowie auf die Eigenschaften der Verbundbauteile.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr.-Ing. Noomane Ben Khalifa; Dr.-Ing. Christoph Dahnke; Dr.-Ing. Alexander Felde; Alexander Weiß