Herstellung beanspruchungsangepasster Aluminiumbauteile durch Steuerung der lokalen Abkühlraten im Rahmen eines kombinierten Umform-, Abschreck- und Aushärteprozesses (Tailor Quenched Forming)

Laufzeit:

Start: 1. Januar 2022
Ende: 31. Dezember 2023

Kurzbeschreibung

Der Einsatz hochfester Werkstoffe in sicherheitsrelevanten Fahrzeugkomponenten ist ein etabliertes Verfahren zur Steigerung des Insassenschutzes. Durch die gezielte Einstellung der mechanischen Eigenschaften können beanspruchungsgerechte Bauteile mit lokal angepassten Bauteilfestigkeiten hergestellt werden. Diese haben im Crashfall den Vorteil, die auftretenden Energien gezielt zu absorbieren oder in andere Fahrzeugbereiche umzulenken. Entscheidend hierbei sind Bauteile mit lokal angepassten mechanischen Eigenschaften, welche sowohl harte als auch duktile Bereiche vereinen. Bislang werden diese Bauteile lediglich mithilfe des partiellen Presshärtens von Stahlkomponenten hergestellt. Eine neue Möglichkeit maßgeschneiderte Strukturbauteile unter Berücksichtigung des Leichtbaugedankens zu realisieren, ist der Einsatz eigenschaftsangepasster, hochfester, aushärtbarer Aluminiumbauteile. Durch simultane Abschreck- und Umformoperationen können die Eigenschaften zuvor lösungsgeglühter Komponenten gezielt während des Umformprozesses eingestellt werden. Entscheidender Einflussfaktor ist dabei die im Werkstoff realisierte Abkühlgeschwindigkeit und die daraus resultierenden Ausscheidungsmechanismen. Mithilfe lokal unterschiedlich temperierter Werkzeuge ist zukünftig die Herstellung eigenschaftsangepasster Strukturbauteile aus hochfesten Aluminiumlegierungen möglich. Für die Auslegung und Simulation dieses Umformprozesses sind thermisch gekoppelte Werkstoffmodelle notwendig.

• Blechumformung

Publikationen