Bessere mechanische Eigenschaften von Aluminiumblechen

Bessere mechanische Eigenschaften von Aluminiumblechen

Am Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der TU München wird derzeit ein Umformverfahren untersucht, das die gezielte Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Aluminiumblechen ermöglichen soll. Der Einsatz des sogenannten Equal-Channel Angular Pressings (ECAP) ermöglicht laut utg effektiven Leichtbau und hat das Potenzial, einen erheblichen Beitrag zur Nachhaltigkeit in der Produktion zu leisten.

Das Equal-Channel Angular Pressing (ECAP) ist eine in der Forschung etablierte Methode zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe durch Kornfeinung. Beim ECAP wird ein Rohling durch eine gewinkelte Matrize gepresst. Durch die erzeugte Scherbeanspruchung wird die Mikrostruktur stark deformiert und es entsteht ein feineres Gefüge. Während es bereits profundes Wissen über das ECAP von massiven Werkstoffen gibt, gibt es nur wenige Informationen über die Wirkung von ECAP auf Bleche. Doch erst der Einsatz von Blechwerkstoffen ermöglicht ein großes industrielles Potenzial für das Verfahren. Daher wurde in München ein Werkzeug für die hydraulische Dieffenbacher-Presse entwickelt, das in der Lage ist, ECAP-Tests für Aluminiumbleche durchzuführen und somit die Grundlagen des Prozesses zu erforschen.

Aktuell werden mit Hilfe von Zugversuchen die mechanischen Eigenschaften der Blechhalbzeuge untersucht. Erste Ergebnisse zeigen bereits eine deutliche Zunahme der Festigkeit des Werkstoffes. Zudem werden in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften der TU Chemnitz kristallografische Messungen durchgeführt, um Aussagen über das Gefüge und die Textur des Werkstoffes zu treffen. Die Gefügeuntersuchungen zeigen, dass im ECAP-Zustand kleinere Körner und komplexere Strukturen vorliegen, die das Gleiten der metallischen Gitterebenen behindern und so höhere Festigkeiten bewirken.

Bilder oben/links: Das ECAP-Werkzeug wird in der hydraulischen Dieffenbacher-Presse betrieben. Rechts: Im ECAP-Prozess werden Bleche durch ein gewinkeltes Werkzeug gepresst. Durch die Scherbeanspruchung kann das Werkstoffgefüge verbessert werden. (Quelle: TU München)


Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung

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