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Mechanisches Fügen spröder Werkstoffe-Hochfeste Al-Legierungen und Magnesium

Vortrag gehalten auf der 4. VDI-Fachkonferenz "Fügen im Automobilbau", 27. und 28. Januar 2015 in Eisenach
 
: Jäckel, Mathias; Kraus, Christian

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presentation urn:nbn:de:0011-n-3281490 (2.4 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 8d010fff96aaf06366aa183a4ab4504d
Created on: 5.3.2015


2015
Fachkonferenz "Fügen im Automobilbau" <4, 2015, Eisenach>
German
Presentation, Electronic Publication
Fraunhofer IWU ()
mechanisches Fügen; Aluminium; Magnesium; Halbhohlstanznieten mit geteilter Matrize

Abstract
Im Zuge der Umsetzung der CO2-Reduzierungsstrategien im Automobilbereich steht die Verringerung des Fahrzeuggewichtes im Fokus der Automobilhersteller. Leichtbauwerkstoffe wie Aluminiumdruckguss, hochfeste Aluminiumwerkstoffe der Legierungsgruppe 7xxx mit dem Hauptlegierungselement Zink sowie Magnesium haben eine große Bedeutung bei der Umsetzung zukünftiger Karosseriekonzepte. Die Verwendung dieser Werkstoffe bringt neben Vorteilen hinsichtlich Festigkeit und Gewichtseinsparung auch Nachteile bei deren Verarbeitung mit sich. Als wichtige Einschränkung ist das begrenzte Umformvermögen zu nennen, welches nicht nur die Prozessführung formgebender Fertigungsverfahren wie des Tiefziehens, sondern auch der mechanischen Fügeverfahren beeinflussen kann. Gesicherte Technologien zum mechanischen Fügen sind jedoch eine wesentliche Voraussetzung für den breiteren Einsatz dieser Leichtbauwerkstoffe im Automobilbau. Am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU werden unterschiedliche Ansätze verfolgt Werkstoffe mit eingeschränkter Duktilität mittels mechanischer Fügetechnik zu verarbeiten, welche in diesem Vortrag vorgestellt werden.
Möglichkeiten zur fügetechnischen Verarbeitung von hochfesten Aluminiumblechen der 7xxxer Serie werden im Rahmen des Vortrages am Beispiel Vollstanznieten dargestellt. Dabei wird die bei diesen Werkstoffen herrschende Problemstellung des Auftretens von Spannungsrisskorrosion analysiert und Methoden dargestellt, diese zu vermeiden.
Ein weiteres Verfahren welches hohes Potenzial beim Fügen spröder Werkstoffe zeigt ist das serielle Halbhohlstanznieten. Die Vorzüge dieser Verfahrensvariante des Stanznietens mit Hohlniet, bei dem die Umformzone durch eine Teilung der Matrize zusätzlich mit Druckspannungen überlagert werden kann, werden am Beispiel des Fügens von naturhartem Aluminiumdruckguss dargestellt.
Für die Verarbeitung von Magnesium werden am Fraunhofer IWU unter anderem Lösungsansätze durch einen thermisch unterstützten Fügeprozess verfolgt. Die Vorteile der Kombination aus ebenem Matrizenwerkzeug und einer thermischen Überlagerung beim Clinchen sind ebenfalls Inhalt des Vortrages.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-328149.html