Herstellung hochfester Aluminiumblechwerkstoffe mittels Accumulative Roll Bonding
Böhm W, Merklein M (2014)
Publication Type: Conference contribution, Conference Contribution
Publication year: 2014
Publisher: MAT INFO Werkstoff-Informationsgesellschaft mbH
City/Town: Hamburg
Pages Range: 293-302
Event location: Fellbach
ISBN: 978-3-88355-400-6
Abstract
Ein entscheidender Aspekt bei der Produktentwicklung nachhaltiger Erzeugnisse ist die Berücksichtigung der Energieaufwendungen während des Herstellungsprozesses, der gesamten Nutzungsdauer und für das Recycling. Um den Treibstoffverbrauch und damit den Schadstoffausstoß während der Nutzung von PKWs zu minimieren, ist der Leichtbau im Karosseriebereich eine vielversprechende Strategie. Das Ziel dabei ist die Reduktion der Wanddicke der Komponenten bei gleichzeitiger Sicherstellung der Crashanforderungen. Dies erfordert den Einsatz hochfester Leichtbauwerkstoffe. Ein innovativer Fertigungsprozess zur Herstellung von Aluminiumblechen mit gesteigerter Festigkeit ist das Accumulative Roll Bonding (ARB). Hierbei werden mehrlagige Bleche hergestellt, die ein nanokristallines Gefüge aufweisen. Neben einer signifikant gesteigerten Festigkeit und einer erhöhten Dehnratensensitivität weisen diese Blechwerkstoffe in der Regel eine reduzierte Duktilität auf. Im Sinne einer wirtschaftlichen Weiterverarbeitung dieser Werkstoffe zu Karosseriekomponenten müssen jedoch effiziente Umformtechnologien zum Einsatz kommen. Um das Formgebungsvermögen zu erhöhen, wird die Technologie der Tailored Heat Treated Blanks (THTB) eingesetzt. Dabei wird vor der Umformung durch eine Kurzzeitwärmebehandlung in bestimmten Platinenbereichen die Festigkeit definiert reduziert. Über die geeignete Positionierung der Wärmebehandlungszonen kann die Umformbarkeit der gesamten Platine gesteigert und der Einsatz dieser hochfesten, mehrlagigen Aluminiumblechwerkstoffe im Bereich der Karosseriefertigung ermöglicht werden. Darüber hinaus bietet der ARB-Prozess ein großes Potential für die Verarbeitung großflächiger Recycling-Blechwerkstoffe, die beispielsweise aus Dachelementen oder Motorhauben entnommen wurden. Dies ermöglicht die Herstellung von Aluminiumhalbzeugen mit gesteigerter Festigkeit, die dann für tragende Komponenten außerhalb des Sichtbereichs im PKW eingesetzt werden können. Zudem sind im ARB-Prozess energetisch effiziente und kostengünstige Materialverbunde durch die angewandte Prozessstrategie realisierbar. Hierbei können beispielsweise zur Einsparung von Primärwerkstoff bzw. zur Realisierung bestimmter Materialeigenschaften an der Außenseite aufbereitete Recyclingwerkstoffe und die gewünschten Aluminiumgüten miteinander durch Walzplattieren gefügt werden. Vorab ist jeweils durch eine gewisse Anzahl an ARB-Zyklen eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften denkbar.
Authors with CRIS profile
Wolfgang Böhm
Institute of Manufacturing Technology
Marion Merklein
Institute of Manufacturing Technology
Additional Organisation(s)
How to cite
APA:
Böhm, W., & Merklein, M. (2014). Herstellung hochfester Aluminiumblechwerkstoffe mittels Accumulative Roll Bonding. In Proceedings of the Internationale Konferenz "Neuere Entwicklungen in der Blechumformung" (pp. 293-302). Fellbach, DE: Hamburg: MAT INFO Werkstoff-Informationsgesellschaft mbH.
MLA:
Böhm, Wolfgang, and Marion Merklein. "Herstellung hochfester Aluminiumblechwerkstoffe mittels Accumulative Roll Bonding." Proceedings of the Internationale Konferenz "Neuere Entwicklungen in der Blechumformung", Fellbach Hamburg: MAT INFO Werkstoff-Informationsgesellschaft mbH, 2014. 293-302.
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