Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Massivumformung metallischer Kleinstteile bei erhöhter Prozesstemperatur



Datum: 15.12.2004


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. F. Vollertsen, Universität Bremen

Bei der Verkleinerung von Umformprozessen können zwar die Bauteilabmessungen skaliert werden, jedoch bleibt die Korngröße des umzuformenden Werkstoffs in der Regel konstant. Dies führt dazu, dass die für das Ergebnis maßgebliche Umformzone nur noch aus wenigen Körnern besteht. Charakteristisch hierbei ist die deutliche Unregelmäßigkeit des Formänderungsverhaltens mit den Auswirkungen auf die Prozesskontrolle, -stabilität und BauteilqualitÌt. Entsprechend weist man dem Werkstoff in der Kaltmikroumformung den Charakter eines inhomogenen Kontinuums zu. Den Schwerpunkt der Arbeit bildet die Analyse des Einflusses einer erhöhten Prozesstemperatur auf das Formänderungsvermögen in der Mikroumformung. Dabei wird der Temperatureinfluss anhand verschiedener, für die Anwendung relevanter Kenngrößen wie Kraftbedarf, Materialfluss, Festigkeit (HÌrteverteilung) und Gestaltabweichung nachgewiesen. Die experimentellen Untersuchungen an den beiden Materialien CuZn15 und X4CrNi18-10 konzentrierten sich zunächst auf den Grundlagenversuch des Zylinderstauchens. Anschließend erfolgte die Bestätigung der Erkenntnisse auf die, hinsichtlich der industriellen Praxis relevanten Prozesse NapfrückwÌrts- und Querfließpressen. Die erzielten Ergebnisse tragen auch dazu bei, das bisherige Prozessverständnis in der Mikroumformung zu erweitern, um der Mikroumformtechnik eine weitere Möglichkeit bei der industriellen Umsetzung zu eröffnen.