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Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in Prozessketten der Blechumformung durch den Einsatz von Temperatur und Geschwindigkeit

 
: Schieck, Frank; Landgrebe, Dirk

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Präsentation urn:nbn:de:0011-n-3330987 (5.3 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 14a7416a156f1db9f3c809179bc353ad
Erstellt am: 11.4.2015


Fraunhofer-Verbund Produktion:
4. Kongress Ressourceneffiziente Produktion 2015. Tagungsband : E³-Produktion - Lösungen für die Produktionstechnik der Zukunft, 25. Februar 2015, Leipzig
Leipzig, 2015
S.163-174
Kongress Ressourceneffiziente Produktion <4, 2015, Leipzig>
Deutsch
Konferenzbeitrag, Elektronische Publikation
Fraunhofer IWU ()
Energie- und Ressourceneffizienz; Warmumformung; Blechwarmumformung; Presshärten; Prozessketten Blechwarmumformung

Abstract
Effiziente Technologien sind alternativlos. Die zunehmende Produkt-Individualisierung einerseits und die Verknappung von Ressourcen in Verbindung mit wachsendem Kostendruck anderseits stellen heute die wesentlichen Herausforderungen in der Produktion von Blechformteilen dar. Mit der Einführung von Temperatur und Geschwindigkeit als zusätzliche, aktiv nutzbare Prozessparameter erschließen sich neue Möglichkeiten zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in Prozessketten der Blechumformung.
Durch die Erhöhung der Temperatur im Umformprozess verbessern sich für verschiede metallische Werkstoffe die Umformeigenschaften, so auch beispielweise für Stahl. Speziell beim Presshärten von Bor-Mangan-legierten Stählen wird zusätzlich der Effekt der schnellen Abkühlung nach erfolgter Umformung genutzt, um die Festigkeit des Werkstoffes nahezu zu verdreifachen. Durch diese thermo-mechanische Behandlung kann einerseits die Prozesskette gegenüber der Kaltumformung erheblich verkürzt, anderseits die Eigenschaften des finalen Bauteils signifikant verbessert werden.
Ähnlich verhält es sich mit der Erhöhung der Geschwindigkeit – Eigenschaften und speziell das Umformverhalten metallischer Werkstoffe ändern sich dabei teilweise signifikant. Hervorgerufen durch hohe Umformgeschwindigkeiten treten lokal sehr hohe Dehnraten auf, die infolge dissipierter plastischer Arbeit zu einer räumlich begrenzten, adiabtischen Erwärmung im Bauteil führen und eine Reduktion der Fließspannung bedingen. Dieser Effekt kann beispielsweise beim Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden pressgehärteter Bleche zum finalen Beschnitt dieser genutzt werden.
Anhand der Prozesskette Presshärten werden beispielhaft neue, effiziente Möglichkeiten zur Erwärmung der Platinen durch die Nutzung der direkten Kontakterwärmung und zum Beschnitt der Bauteile mit dem Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden als Alternative zum Laserbeschnitt dargestellt, die erhebliches Optimierungspotenzial hinsichtlich der Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in Prozessketen der Blechwarmumformung bieten.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-333098.html