Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Fundamentals on the miniaturization of sheet metal working processes



Datum: 09.06.1998


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing.Dr.h.c. M.Geiger
  • Prof. Dr.Ing. D.Schmoeckel, Darmstadt

Die Miniaturisierung von Blechbearbeitungsprozessen folgt den Forderungen der Industrie nach Gewichtsersparnis und Flexibilität bei der Massenproduktion, insbesondere bei der Konsumelektronik. Beim Einsatz konventioneller Blechbearbeitungsverfahren für die Produktion von Bauteilen mit Abmessungen im Mikrometerbereich treten jedoch viele neue Fragestellungen auf, die vor allem aus der zunehmenden Bedeutung der Mikrostruktur und der Oberflächentopographie des Werkstückmaterials resultieren. Die Arbeit untersucht die Auswirkungen der Miniaturisierung auf die mechanischen Eigenschaften von Blechwerkstoffen. Prozeßspezifische Untersuchungen für die Verfahren Scherschneiden und Biegen wurden durchgeführt. Die Auswirkungen der Miniaturisierung auf die Fließkurve, die Anisotropie und die Duktilität wurden mit Zugversuchen ermittelt, bei Versuchen zum Scherschneiden und Biegen standen Aspekte wie Werkzeugbelastung und Arbeitsgenauigkeit im Vordergrund. Sowohl die Auswahl der Prozesse als auch die der Materialien orientierten sich an der Elektronikproduktion. Bei allen Spannungs- und Dehnungsgrößen wurde ein signifikanter Miniaturisierungseinfluß festgestellt. Diese Größen werden zusätzlich mit zunehmender Miniaturisierung immer stärker von der Probengeometrie beeinflußt. Bei Biege- und Scherschneidversuchen bestimmen die speziellen Deformationsbedingungen den Ablauf des Prozesses. Als besonders charakteristische Auswirkungen der Miniaturisierung kommen ein inhomogenes Materialverhalten und ein zunehmender Widerstand gegen Deformation zum Tragen.