Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Umformen von Alu-miniumwerkstoffen durch den Einsatz prozessangepasster Platinen



Datum: 12.06.2002


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. R. F. Singer, Universität Erlangen

Im Rahmen der Arbeit wurde das Verfahren der prozessangepassten Platinen zur Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Umformen aushärtbarer AlMgSi-Legierungen grundlegend untersucht. Das wesentliche Ergebnis dieser Arbeiten ist, dass sich durch eine lokale Wärmebehandlung, welche die mechanischen Eigenschaften der untersuchten Legierungen gezielt verändert, die Zieheigenschaften von aushärtbaren Aluminiumlegierungen deutlich verbessern lassen. Bei der Wahl geeigneter Laserbestrahlungsparameter erfolgt eine Auflösung der den ausgehärteten Zustand charakterisierenden MgSi-Cluster und MgSi-Ausscheidungen. Dieser Zustand zeichnet sich durch eine deutlich geringere Streckgrenze Rp0,2 und eine geringere Zugfestigkeit Rm aus. Die Bruchdehnung A80 wird durch die Laserbestrahlung erhöht. Die lokale Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften in der Umformzone von Tiefziehplatinen durch eine laserinduzierte Wärmebehandlung führt zu einer deutlichen Verbesserung des Tiefziehverhaltens aushärtbarer Aluminiumlegierungen. Dies zeigt sich an einer bedeutenden Erhöhung des Grenzziehverhältnisses. Beispielsweise konnte das Grenzziehverhältnis der Legierung AA6181A von 2,1 im Zustand T4 auf 2,7 durch den Einsatz prozessangepasster Platinen gesteigert werden. Das Verfahren der prozessangepassten Platinen lässt sich zusätzlich zum konventionellen Tiefziehen aber auch für andere Umformverfahren (z.B. Hochdruck-Blechumformung) und Technologien (Tailored Blank Technologie) erfolgreich anwenden.