DARSTELLUNG DER UMFORMBARKElT VON METALLISCHEN WERKSTOFFEN IN EINEM UMFORMBARKEITSDIAGRAMM

In this paper the formerly usual formability diagram has been modified on the basis of the theory of Z. Marciniak and K. Kuczynski concerning the localization of strain in shearing bands and the empirical values. The already known outer variables of state influencing the formability were extended by the term "state of strain", for the numerical designation of which the absolute value of the Lode parameter was introduced. Formability test were made with three different steels in order to confirm the relationship between the formability and the state of strain. On account of the experimental results an assumed shape of the formability diagram was taken as a basis in the whoIe region of plane stress. The assumptions valid for plane stress were extended also to spatial stress conditions on the understanding of the equivalency of the state of stress parameter in terms of the formability. A hypothesis has been formulated concerning the shearing band systems occurring in various states of strain

Overview of the mean of production used for FSW

The Friction Stir welding process is now introduced in production plants. More and more applications are developed and the most part of the work is now centered on the mean of production to be used. Institut de Soudure and Arts et Métiers ParisTech are working on this subject since mid of 2005. The results of this work is a recognize knowledge on the methodology for qualifying a Friction Stir Welding Equipment [1]. In the same time, and based on this work, Institut de Soudure has bought a new kind of Friction Stir Welding machine based on a KUKA Robot

Serielle, induktive Wärmebehandlung laserstrahlgeschweißter Feinbleche

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Umformbarkeit laserinduktionsgeschweißter Strukturen aus höherfesten Stahlfeinblechen

Konventionelles Laserstrahlschweißen von Halbzeugen aus höherfesten Stahlfeinblechen führt zum drastischen Verlust an Umformbarkeit im Schweißnahtbereich. Durch integrierte induktive Erwärmung können der Temperaturverlauf beim Schweißen modifiziert, die Verbindungseigenschaften beeinflusst und die Umformbarkeit verbessert werden. Die Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und mechanischen Verbindungseigenschaften werden beschrieben und Anwendungspotenziale aufgezeigt

Temperatur- und dehnratenabhängiges Werkstoffverhalten von warmgewalztem und abschlussgeglühtem AZ31-Gießwalzband als Funktion des Spannungszustandes

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Umformverhalten der gieß- und warmgewalzten Magnesiumlegierung des Mg-Al-Zn-Systems (AZ31) unter einachsiger Zugbeanspruchung in Abhängigkeit von Temperatur, Dehnrate und Entnahmerichtung untersucht. Weiterhin wurde das richtungsabhängige Grenzformänderungsverhalten im statischen sowie erstmalig im dynamischen Lastfall bei verschiedenen Temperaturen bewertet. Für die dynamischen Versuche wurde ein eigens konstruiertes Prüfmodul entwickelt und eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich bei einer Variation der Beanspruchungsbedingungen die Ausprägung der Versetzungsbewegung, der mechanischen Zwillingsbildung sowie der Hochtemperaturmechanismen signifikant verändert. Die Verknüpfung der sich dadurch ändernden mechanischen Eigenschaften mit der Mikrostrukturentwicklung konnte mit der Licht- und Rasterelektronenmikroskopie sowie der Texturbestimmung mit der Röntgenbeugung (XRD) nachgewiesen werden

Nutzbarmachung des Potentials naturfaserbasierter Werkstoffe als Leichtbau- bzw. Konstruktionsmaterial

Aus der Einleitung: "Ein wachsender Bedarf an nachhaltig verfügbaren Rohstoffen und knapper werdende Rohölressourcen steigern die wirtschaftliche Bedeutung natürlicher Faserstoffe. Das eröffnet neue, über den traditionellen Einsatz von Papier hinausgehende Anwendungen für cellulosische Fasern, beispielsweise in maßgeschneiderten 3D-Verpackungslösungen, im Leichtbau oder in Konstruktionswerkstoffen. Bei der Erschließung neuer Anwendungsbereiche steht neben der zentralen Kostenfrage das Ziel im Vordergrund, die Bauteile technologisch effizient herzustellen. Dafür sollen weitestgehend etablierte Technologien für die Verarbeitung der eingesetzten Halbzeuge einsetzbar sein, z.T. sind aber auch neue Technologien erforderlich, wie z.B. integriertes Fügen und Umformen. Diese Entwicklungen sind nicht auf die oft als Vorreiter angesehene Automobilbranche beschränkt, sondern betreffen z.B. auch die Möbelbranche, die Baustoffindustrie und zunehmend auch die Papierwirtschaft. ...

Mehrstufige Umformung hochfester Aluminiumlegierungen

Aktuelle energetische und regulatorische Entwicklungen führen zu Leichtbaubestrebungen im Mobilitätssektor, wie der stetig steigende Aluminiumanteil im Automobil zeigt. Hinzu kommt der Trend zu höherfesten Legierungen wie den hier betrachteten EN AW-6082 und -7075, die ein hohes Leichtbaupotenzial aufweisen, aber im hochfesten T6-Zustand nur begrenzt kaltumformbar sind, weshalb temperaturunterstützte Prozessrouten mit einer Umformung nach Erwärmung oder einer vorherigen Wärmebehandlung eingesetzt werden. Deren grundlegende Phänomene wurden bereits in zahlreichen Forschungsprojekten an einstufigen Prozessen untersucht, sind aber nicht ohne weiteres auf mehrstufige Umformprozesse, wie sie für die Herstellung komplexer Bauteile erforderlich sind, übertragbar. Ziel dieser Arbeit ist daher die systematische Analyse material- und prozessspezifischer Charakteristika zur Entwicklung und Realisierung einer Gesamtprozesskette zur mehrstufigen Umformung der Aluminiumlegierungen EN AW-6082 und -7075 unter Wahrung der hochfesten T6-Eigenschaften im Endbauteil. Hierzu werden mittels experimenteller und numerischer Untersuchungen die Prozessgrenzen und Einflussparameter der vierstufigen Stadienfolge (Tiefziehen, Scherschneiden, Kragenziehen und Stauchen) für die einzelnen Prozessrouten ermittelt. Die unterschiedlichen Prozessanforderungen zeigen die Notwendigkeit einer speziellen Temperaturführung, für deren Realisierung ein vierstufiges Transferwerkzeug mit temperierbaren Aktivteilen entwickelt wurde. Das Versuchswerkzeug ermöglicht eine Inline-Temperierung des Bauteils, sodass neben der thermischen Charakterisierung zur Ermittlung des Aufheiz- und Abkühlverhaltens von Blech und Werkzeug auch die Wechselwirkungen mit den mechanischen Eigenschaften und geometrischen Ausprägungen der jeweiligen Umformstufe betrachtet werden. Basierend auf diesen prozesstechnischen Erkenntnissen, aber auch allgemeineren Untersuchungen zum Verfestigungsverhalten und möglichen Wärmenachbehandlungen wird eine anfängliche Kaltumformung (vorkonditionierter Halbzeuge) mit anschließender Inline-Erwärmung in Stufe 2 und abschließender Wärmenachbehandlung als robusteste und ökonomisch wie ökologisch sinnvollste Prozessroute identifiziert. Damit wird die Machbarkeit einer mehrstufigen Umformung für beide Legierungen im Labormaßstab nachgewiesen

Methodology for qualifying a Friction Stir Welding equipment

The objective of this research work is the industrialization of the friction stir welding process in order to provide tools to industrials to select and qualify a machine for their FSW applications. This paper presents a methodology to determine the Friction Stir Welding equipment adequate to an application. The adequate equipment can be every machine that can perform friction stir welds. This paper presents a short review, based on literature survey, of the existing friction stir welding equipments. Then, the methodology developed is presented. It is based on the studying of the interactions between the tool and the workpiece

Laserstrahllöten von umformfähigen hybriden Platinen aus Stahl-Aluminium-Mischverbindungen

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Entwicklung von Auslegungsrichtlinien für das Kaliberwalzen einer calciumhaltigen Magnesiumlegierung

Das Thema Klimaschutz und daraus folgend auch beispielsweise eine Einsparung fossiler Brennstoffe ist ein großer Forschungsschwerpunkt, wobei vor allem im Automobil und Transportbereich die Substitution der klassischen Materialien wie Stahl durch Leichtbauwerkstoffe, wie Aluminium- und Magnesiumlegierungen, von Interesse ist. Aufgrund der hexagonalen Kristallstruktur des Magnesiums, bringt die Verarbeitung nahezu einzigartigen Herausforderungen mit sich. Dabei wird durch das Hinzulegieren von Calcium, beispielsweise in ZAX-Legierungen – mit Zink, Aluminium und Calcium – die Umformbarkeit bei Raumtemperatur durch eine schwächer ausprägte Textur mit einem Basalpolsplit verbessert. [2] Um die ersetzten Bauteile in den Fahrzeugen zu verbinden, wird beispielsweise das Schweißen verwendet. Dieses Verfahren profitiert allerdings von einer artgleichen Schweißung, wo Grundwerkstoff und Schweißdraht ähnliche Zusammensetzungen besitzen. Zum Schweißen, und auch für eine drahtbasierte additive Fertigung, sind Drähte mit ca. 1 - 1,6 mm Durchmesser nötig, die ausschließlich über einen Ziehprozess erreicht werden können. Für die Herstellung der Vorprodukte von Drähten für das Ziehen rücken die Verfahren Strangpressen und Kaliberwalzen in den Fokus. Für letzteres fehlen allerdings grundsätzliche Erfahrungswerte und Forschungsergebnisse, die aber für eine Anwendung und Einführung in die Wirtschaft unabdingbar sind