Beschreibung
P 565 – Fertigung innovativer IHU-Stahlbauteile auf Basis neuartiger, partiell plattierter Blechhalbzeuge
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes ist die Technologie des partiellen Plattierens für Stahlwerkstoffe entwickelt und die Prozesskette „Partielles Plattieren – Innenhochdruckumformen (IHU)“ umfassend untersucht worden. Partiell plattierte Platinen sind neuartige Doppelblech- bzw. Multiblech-Halbzeuge, die durch einen Walzplattierprozess in definierten Blechbereichen vollflächig miteinander gefügt sind, sodass diese partiell einen festen Werkstoffverbund bilden. Durch eine Druckbeaufschlagung der ungefügten Bereiche des Doppelblechverbundes können mittels innovativer IHUProzesse Blechformteile komplexer Geometrie hergestellt werden. Im Vergleich zu thermischen Fügeverfahren bietet das Walzplattieren von Doppelblechverbunden einige wichtige wirtschaftliche und technologische Vorteile. So ermöglicht das Walzplattieren als kontinuierlicher Fügeprozess eine hohe Ausbringung. Ferner lassen sich durch Plattieren die unterschiedlichsten Metallkombinationen realisieren, die auch mehrlagig ausgeführt sein können. Die Möglichkeit, Metalle mit verschiedenen physikalischen, chemischen, mechanischen oder optischen Eigenschaften zu Doppelblechverbunden
zu fügen, eröffnet die Möglichkeit zu neuartigen multifunktionalen Integralbauteilen. Als Einsatzgebiet partiell plattierter Doppelbleche lässt sich insbesondere die Fertigung von Blechformteilen im Strukturbereich von Kraftfahrzeugen benennen. Neben solchen Anwendungen im Automobilbau sind weitere potenzielle Einsatzbereiche, beispielsweise im Bereich des Schienen- und Luftfahrzeugbaues, des Apparatebaues, der Klima- und Sanitärtechnik oder der Haushaltsgeräteindustrie, zu finden.
Die in diesem Bericht dargestellten experimentellen und FE-basierten Untersuchungen thematisieren
– die Herstellung von partiell plattierten Stahlblechhalbzeugen,
– die resultierenden Halbzeugeigenschaften
– sowie das IHU von partiell plattierten Stahlblechhalbzeugen anhand ausgewählter Beispielgeometrien.
Das Einsatzpotenzial partiell plattierter IHU-Stahlbauteile für den Anwendungsbereich des Automobilkarosseriebaus ist anhand der Herstellung einer Dachträgergeometrie und mittels Untersuchungen zu deren Einsatzverhalten nachgewiesen worden. Eine ergänzende ökonomische Bewertung des Halbzeuges bzw. der Prozesskette „Partielles Plattieren – IHU“ zeigt ferner die wirtschaftlichen Potenziale dieser neuartigen Technologie auf.
Autoren:
M. Kleiner, W. Homberg, B. Rauscher, M. Trompeter, H. Karbasian, M. Gösling, M. Köhler, T. Langhammer, F. J. Lenze, S. Schwarz
Veröffentlichung:
2007
