Entwicklung kalkulatorischer Kenngrößen zur Gestaltung von Scherschneidprozessen und Bewertung der Bauteilqualität bei Anwendung hoher Schneidgeschwindigkeiten

Die Schneidgeschwindigkeit spielt beim Erzielen hoher Schnittqualitäten eine wichtige Rolle. Bei Hochgeschwindigkeitsscherschneiden wird, ausgelöst durch einen hydraulischen, pneumatischen oder magnetischen Impuls, ein Werkzeugaktivteil beschleunigt und so der mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Trennprozess eingeleitet. Die kinetische Energie des Werkzeuges wird nahezu vollständig in Trennenergie umgewandelt und geht nicht als Wärme in der Prozessumgebung verloren. Dieses Trennverfahren provoziert die Entstehung von sogenannten Scherbändern, welche ein frühzeitiges Scherversagen im Blechwerkstoff hervorrufen. Positive Effekte die durch das Hochgeschwindigkeitsscherschneiden erzielt werden sind: - Verringerung der Bauteildeformation / Verbesserung der Maßhaltigkeit - Realisierbarkeit von sehr geringen Stegbreiten (Werkstoffeinsparung) - Schmiermittelfreies Schneiden - gratfreie und qualitativ hochwertige Schnittfläche - hohe Produktivität Im Rahmen des vorgestellten Projektes werden Kenngrößen zur Bestimmung der technologischen Parameter sowie der Kriterien zur Beurteilung der Schnittfläche für das Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) erarbeitet. Mit Hilfe der Referenzverfahren Scher- und Feinschneiden werden experimentelle Untersuchungen auf verschiedenen Schneidanlagen unter messtechnischer Erfassung der jeweiligen Prozesskenngrößen Schneidkraft, Schneidgeschwindigkeit sowie Weg Zusammenhänge zwischen Schneidkraft, Trennenergie, Schneidspalt Blechdicken und mechanischen Blechkennwerten ermittelt. Die dabei erzielten Ergebnisse bilden die Grundlagen für eine exakte analytische Berechnung der zum Schneiden mit hohen Geschwindigkeiten erforderlichen Energiemenge. Darüber hinaus soll die Bewertung der Schnittflächenqualität dazu dienen, äquivalente Kriterien für die Beurteilung der mit dem HGSS erzeugten Schnittflächen zu finden.