Wirkmediengestützte Halbwarmumformung dünnwandiger Bauteile

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Bauteile aus Stahl lassen sich umformtechnisch oft leichter herstellen als solche aus Leichtmetallwerkstoffen, die aufgrund ihres geringeren Formänderungsvermögens problematisch sind. Aluminium- und Magnesiumlegierungen sind jedoch entscheidend für den Leichtbau. Am LUF Paderborn wird untersucht, wie die Umformtemperatur erhöht werden kann, um den nutzbaren Bereich für Umformprozesse zu erweitern. Ziel war es, die Vorteile der Halbwarmumformung mit der wirkmediengestützten Blech- und Profilumformung zu kombinieren. Eine neuartige Erwärmungseinrichtung wurde entwickelt, die eine schnelle Erwärmung der Zugprobe mittels Wärmeträgerflüssigkeit ermöglicht und zur Ermittlung von Werkstoffkennwerten unter realen Bedingungen eingesetzt wurde. Zudem wurde eine Umformanlage aufgebaut, die die Handhabung erwärmten Wirkmediums bei Hydroformverfahren ermöglicht. Mit einer Wirkmedientemperatur von 250°C wurde beim IHU-Aufweitstauchen ein maximales Aufweitverhältnis von 2,2 für AlMg 3 erreicht, was über dem Wert für Stahl bei Raumtemperatur liegt. Das erstellte Grenzformänderungsschaubild zeigt eine Erweiterung des umformtechnisch nutzbaren Bereiches um den Faktor 2,5 gegenüber Raumtemperatur. Am Beispiel des hydrostatischen Streckziehens wurde die Erweiterung der Formgebungsgrenzen demonstriert, indem ein verkleinertes Karosserie-Außenhautteil gefertigt wurde, dessen Herstellung bei Raumtemperatur nicht möglich ist.