Ermittlung des Formänderungsvermögens und der resultierenden Bauteileigenschaften beim Fließpressen von seriell angeordneten Hybridhalbzeugen

Das zentrale wissenschaftliche Ziel der laufenden zweiten Förderperiode ist die Optimierung der Verbundeigenschaften hybrider Bauteile, sowie die Erhöhung ihrer geometrischen Komplexität. Das Teilprojekt B3 beschäftigt sich hierbei mit dem Fließpressen von reibgeschweißten Hybridhalbzeugen aus Stahl-Aluminium, Stahl-Nickelbasislegierung sowie Stahl-Stahl. Beim Reibschweißen werden unterschiedliche Geometrien der Stirnfläche verwendet, um zusätzlich zum Stoffschluss auch einen Kraft- und Formschluss zu erhalten. Beim Fließpressen erfolgt eine Variation der Fließpressverfahren. Hierbei soll zur Erhöhung der umformbedingten Beanspruchung eine Hohlwelle als Demonstrator dienen, die mittels verschiedener Fließpressprozesse gefertigt wird. Dadurch werden unterschiedliche Belastungsprofile in der Fügezone eingebracht.

Zur Einstellung einer verbesserten Rohteilerwärmung wird der Ansatz verfolgt die niederschmelzende Aluminiumseite, bei gleichzeitiger induktiven Erwärmung der Stahlseite, lokal zu kühlen. Hierzu wird das Konzept verfolgt eine Tauchkühlung zu implementieren.

Abschließend werden mechanischen Prüfungen und metallographischen Untersuchungen durchgeführt, welche den Prozessparametern gegenübergestellt werden. Unter Betrachtung der ausgewählten Werkstoffkombinationen und definierten Randbedingungen werden die Grenzen der spezifischen Fließpressverfahren identifiziert.