Ermittlung des Formänderungsvermögens und der resultierenden Bauteileigenschaften beim Fließpressen von seriell angeordneten Hybridhalbzeugen

In der Umformtechnik wird der neuartige Ansatz des Tailored Formings genutzt, um belastungsangepasste Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffkombinationen herzustellen. Im Zusammenhang mit der Einsparung von CO₂-Emissionen durch Leichtbau spielt dieser Ansatz eine wichtige Rolle in industriellen Anwendungsgebieten. Durch den Einsatz von hochfesten Werkstoffen in beanspruchten Bereichen und Leichtmetallen in weniger beanspruchten Bereichen kann z. B. Gewicht eingespart werden, ohne die Bauteilfestigkeit zu beeinträchtigen. In der dritten Förderperiode des Teilprojektes B03 wird die Erhöhung der Prozessstabilität in der umformtechnischen Fertigungskette angestrebt (siehe Bild 1). Als wichtiger Faktor hinsichtlich der Sensitivität wurde beim Fließpressen der Verschleiß identifiziert, der sich nach einer gewissen Serie negativ auf die Werkzeug- und Bauteilqualität auswirkt. Ziel ist es daher, langlauffähige Werkzeuge zu entwickeln, die reproduzierbare und qualitativ hochwertige Bauteile hervorbringen. Anders als bei monolithischen Halbzeugen tritt bei Hybridhalbzeugen ein überlagerter Verschleiß an der Fließpressschulter auf, der bei Stahl und Aluminium durch eine abwechselnd adhäsive und abrasive Belastung gekennzeichnet ist (siehe Bild 2). Da diese auftretende Problematik noch relativ neu und unerforscht ist, wird die Wechselwirkung und der Einfluss der beiden Verschleißphänomene auf die Fließpresswerkzeuge zunächst untersucht. Dahingehend ist es erforderlich, geeignete Verschleißschutzmaßnahmen für den Tailored-Forming-Prozess zu untersuchen. Dies geschieht analog zu Vorarbeiten, in denen Oberflächenbehandlungen bereits für das Gesenkschmieden untersucht wurden. In dem Fall werden daher Punkte wie Beschichtungen, Werkzeugtopografien und Werkstückschmierungen in den Fokus gesetzt, um die Prozesskette im Hinblick auf ökonomische als auch ökologische Gesichtspunkte zu robustifizieren.