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Herstellung komplexer Geometrien aus partikelverstärkten Stahlwerkstoffen durch Pulverpressen mit anschließendem Thixoschmieden

Laufzeit:2 Jahre
Förderung:DFG
Kontakt:massivumformungifum.uni-hannover.de

Motivation:

Innerhalb dieses Forschungsvorhabens wird eine neue Prozesskette bestehend aus der pulvermetallurgischen Herstellung von Rohteilen und einem anschließenden Thixoschmiedeprozess grundlegend untersucht. Diese neuartige Verfahrenskombination (auch als Pulverthixoschmieden bezeichnet, Abbildung 1) kann verfahrenstechnisch zwischen dem PM Spritzguss und dem Pulverschmieden eingeordnet werden und somit eine bestehende Lücke zur Herstellung von Bauteilen mit hoher Komplexität bei gleichzeitig hoher Werkstoffdichte schließen. Zudem bietet es die Möglichkeit schwer umformbare Materialien, wie beispielsweise MMC-Werkstoffe, endkonturnah zu bearbeiten.  

Zielsetzung:

Das Ziel dieses Forschungsprojekt ist es die unterschiedlichen Prozessschritte des Pulverthixoschmiedens grundlegend zu untersuchen. Hierzu sollen aus stahlbasierten pulvergepressten Halbzeugen komplexe Schmiedebauteile mittels Pulverthixoschmieden gefertigt werden. Die zylindrischen Halbzeuge sollen sowohl mit als auch ohne Partikelverstärkung hergestellt werden, wobei jeweils die materialspezifischen Einflussfaktoren auf das Press-, Sinter- und Erwärmungsverhalten in Abhängigkeit des beigemischten Titankarbidpulvers zu identifizieren sind (Abbildung 2). Für das anschließende Thixoschmieden sollen anschließend die optimalen umformtechnischen Parameter ermittelt werden, die eine möglichst fehlerfreie und vollständige Formfüllung für die ausgewählten Modellgeometrien gewährleisten.

 Abbildung 1:  Pulverthixoschmieden im Vergleich zu konventionellen Verfahren der Pulvermetallurgie 

 

 Abbildung 2:  Einfluss der pressbedingten Porosität infolge des Titankarbidanteils auf die Erwärmungsdauer 

Übersicht