 | 2006 |
Abstract:
Die Herstellung von kontinuierlich verbundverstärkten Profilen aus Aluminiumbasismaterial mit einer Verstärkung aus Stahl- oder Kohlenstoffelementen gilt auf Grund der möglichen Steigerung der Bauteilsteifigkeit sowie der Bauteilfestigkeit als innovative Fertigungstechnologie im Bereich des Leichtbaus durch Umformtechnik. Dabei wird die Steigerung der mechanischen Eigenschaften durch die Einbettung von Materialien mit höherem Dehnwiderstand oder höherfesten Materialien erreicht. Das Potenzial zur Untersuchung des komplexen Werkstoffflusses und der sich einstellenden physikalischen Randbedingungen bei der Verbundentstehung bieten vor allem numerische Simulationen, basierend auf der Finite-Elemente-Technologie. In der vorliegenden Arbeit werden Modellierungsmodelle und -methoden zur Abbildung der Vorgänge beim Verbundstrangpressen vorgestellt. Anhand der Modelle wird nach einer Verifizierung durch experimentelle Untersuchungen die Analyse des Werkstoffflusses bei unterschiedlichen Werkzeugsystemen durchgeführt und der Vorgang im Hinblick auf signifikante Prozessparameter untersucht. Dies beinhaltet die Analyse des Werkstoffflusses in komplexen Hohlkammermatrizen und die Mechanismen und Wechselwirkungen, die sich aus der Einleitung der Verstärkungselemente und der Verbundentstehung ergeben. Auf diese Weise wird eine gezielte Optimierung und Weiterentwicklung des Verfahrens zur Ausschöpfung der Potenziale in Bezug auf die Qualitätsanforderungen Positionierung, Eigenspannungszustand und Verstärkungsgrad möglich. Durch diese Untersuchungen eröffnet sich das Potenzial Verfahrensfehler bei der Verbundentstehung zu analysieren und Strategien zu deren Vermeidung theoretisch zu erproben.