Gradierungspressen - umformende Generierung von gradierten Werkstoffen

Abstract

Die hochgradig plastische Umformung eröffnet Möglichkeiten, die Eigenschaften von metallischen Werkstoffen gezielt zu verbessern. Werkstoffvolumen, die nur teilweise einer hochgradig plastischen Umformung unterzogen wurden, werden als gradierte Werkstoffe bezeichnet. Mit der gezielten Einstellung von Teilvolumina mit unterschiedlichen Mikrostrukturen können Werkstoff- und Bauteileigenschaften lokal angepasst werden. Das Gradierungspressen, vgl. [1, 2] stellt eine Kombination eines Durchdrückverfahrens mit einer hochgradig plastischen Umformung mit Gradient dar. Dabei werden durch sogenannte SPD-Formelemente zusätzliche Verformungen während eines Fließpressvorganges eingebracht [1, 2]. Das Verfahrensprinzip wird erläutert, Varianten der Verfahrensauslegung werden beschrieben und zentrale Elemente der Werkzeuggestaltung werden dargestellt. Mittels FE-Simulation werden wesentliche Merkmale verdeutlicht und der Unterschied zum Voll-Vorwärtsfließpressen anschaulich gemacht. Experimentelle Arbeiten mit unterschiedlichen Werkzeuggeometrien werden präsentiert