Ermittlung der Einsatzpotenziale und -grenzen des adiabatischen Trennens für Schneid- und Lochoperationen

In Metallen und anderen Materialien wird unter dynamischer Druck-/Scherbelastung eine Lokalisierung der plastischen Deformation in Form adiabatischer Scherbänder beobachtet. Häufig schließt sich der Scherbandbildung ein Versagen durch Duktilbruch an. In der industriellen Fertigung kann die Bildung adiabatischer Scherbänder bei Verfahren auftreten, die hohe Deformationsgeschwindigkeiten im Werkstoff verursachen. Dazu zählen spanende und spanlose Trennverfahren. Gegenstand der vorliegenden Arbeit sind numerische Untersuchungen zur adiabatischen Scherbandbildung bei Loch- und Abschneidprozessen. Neben der Beurteilung des Einflusses von Trägheitskräften auf das Schneidergebnis wird das Trennen unter adiabatischen Bedingungen simuliert. Vollständig thermomechanische Rechnungen ermöglichen die Diskussion des Wärmeleitungseinflusses. Durch Anwendung eines Scherversagenskriteriums können Aussagen über das Zusammenspiel von Scherbandbildung und Bruchvorgängen getroffen werden.