Entwicklung und Eigenschaften von Längspressnähten beim Aluminiumstrangpressen

Das Aluminiumstrangpressen ist ein etabliertes Fertigungsverfahren zur Herstellung von Halbzeugen, welche in verschiedensten industriellen Bereichen eingesetzt werden. Bei der üblichen Verfahrensvariante des Pressens über Kammerwerkzeuge sind die durch einen Pressschweißvorgang entstehenden Längspressnähte unvermeidlich. Um die mechanische Integrität von Pressprofilen durch eine geeignete Prozess- und Werkzeuggestaltung sicherstellen zu können, ist das Verständnis der Zusammenhänge, welche die Längspressnahteigenschaften beeinflussen, erforderlich. Mittels numerischer Analysen wird zunächst der Zusammenhang zwischen den veränderbaren globalen Prozessparametern und den lokalen Größen in der Schweißkammer untersucht. Es wird gezeigt, dass das für den Pressschweißvorgang wichtige lokale Verhältnis von (Kontakt-) Druck zu Fließspannung lediglich von der Werkzeuggeometrie abhängt. Die für das Pressschweißen wesentlichen Größen werden anschließend experimentell identifiziert. Zur quantitativen Beschreibung der Wirkzusammenhänge wird ein Verschweißungsmodell abgeleitet. Als Ergebnis der durchgeführten Strangpressversuche ist die Ausbildung einer vollständigen Pressschweißverbindung unter üblichen Bedingungen als unkritisch anzusehen. Es werden jedoch Abweichungen der mechanischen Eigenschaften zwischen dem Nahtbereich und dem umliegenden Werkstoff quantifiziert. Bei ausbleibender statischer Rekristallisation bleiben diese Abweichungen unabhängig vom Auslagerungszustand erhalten. Eine signifikante Beeinträchtigung des mechanischen Verhaltens bei plastischer Deformation ergibt sich jedoch im Fall einer Grobkornbildung im Bereich der Längspressnaht.