Abstract:

Stranggepresste, verstärkte Aluminiumprofile können als Leichtbaukomponente in der Automobilindustrie, oder Luftfahrt eingesetzt werden. Der moderne Leichtbau ist dabei geprägt durch den Fortschritt in den Materialwissenschaften und der Fertigungstechnik. Um eine Leichtbaustruktur optimal aufzubauen, wird nicht nur an die Konstruktion sondern auch an die Bearbeitung der Verbindungsstellen in den Konstruktionen hohe Anforderungen gestellt. Das Bearbeitungsverfahren Fließlochformen bietet im Vergleich zu konventionellen Bohrungsbearbeitungsverfahren viele Vorteile. Das mit der Kombination Fließlochformen und anschließender Gewindebearbeitung hergestellte Gewinde hat eine höhere Festigkeit. Da nur von einer Seite eine Zugänglichkeit erforderlich ist, können Gewinde an Stellen angebracht werden, bei denen andere Verfahren nicht oder nur schwer anwendbar sind. Aber das Verfahren stellt gleichzeitig auch höhere Anforderungen an die Bearbeitung. Die Werkzeugmaschinen und das eingesetzte Werkzeug werden bei der Bearbeitung stark mechanisch und thermisch belastet. Die Bearbeitung verstärkter Aluminiumprofilen im Vergleich zur Bearbeitung konventioneller Profile weist Schwierigkeiten auf, da es sich um einen neuartigen kombinierten Verbundwerkstoff handelt. Bei der Bearbeitung der verstärkten Aluminiumprofile wird das Werkzeug zusätzlich belastet, wenn das Verstärkungselement bearbeitet wird. Die gemessenen hohen Vorschubkräfte in dieser Arbeit sind Beweise dafür, dass der Bearbeitungsprozess durch das Einbringen des Verstärkungselements komplexer geworden ist im Vergleich zur Bearbeitung unverstärkter Profile. In dieser Studienarbeit wurde mit dem Verfahren Fließlochformen an verstärkten Aluminiumprofilen Versuche durchgeführt. Dabei wurde an drei Faserpositionen bearbeitet mit unterschiedlichen Parametern. Um festzustellen, ob der Schmierstoff auch Einfluss auf die Bearbeitung hat, wurden auch vergleichbare Versuche in Trockenbearbeitung durchgeführt. Nach den Versuchen kann festgestellt werden, dass die Schnittgeschwindigkeit die Haupteinflussgröße ist. Die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit für direkt zu Änderungen der Vorschubkraft sowie der Bearbeitungsergebnisse, und zwar bei allen in den Versuchen analysierten Faserpositionen. Die Variation des Vorschubs hat nur geringen Einfluss auf die Vorschubkraft. Im Vergleich zur Vorschubkraft werden die gemessenen Momente nicht stark von den Parametervariationen beeinflusst. Die Wirkung des Schmierstoffs ist bemerkungswert in den durchgeführten Versuchen. Die Abwesenheit des Schmierstoffs führt zu einer Absenkung der Vorschubkraft bei allen Faserpositionen. Obwohl die niedrige Vorschubkraft positiv für die Bearbeitung ist, wird es vermutet, dass in Abwesenheit des Schmierstoffs die thermische Belastung des Werkzeugs erhöht.