Verbesserter Materialfluss beim Tiefziehen von Aluminiumblechen durch lokale Laserwärmebehandlung

Sie sind hier: Homepage > Suche

Verbesserter Materialfluss beim Tiefziehen von Aluminiumblechen durch lokale Laserwärmebehandlung

Kerausch, M. / Merklein, M. / Geiger, M.

Durch den Einsatz eines Lasers für lokale Wärmebehandlungen ist es möglich, mechanische Eigenschaften von Platinen aus aushärtbaren Aluminiumwerkstoffen lokal und reversibel zu beeinflussen. In diesem Beitrag wird die Vorgehensweise bei Verwendung eines Nd:YAG-Lasers zur Optimierung der Werkstoffeigenschaften von AA60 16 für das nachfolgende Tiefziehen beschrieben. Die durchgeführten Untersuchungen charakterisieren den Erweichungseffekt im Werkstoff in Korrelation zu den relevanten Prozessparametern sowie die Wechselwirkung zwischen Wärmebehandlungs- und Tiefziehergebnis. Angesichts der erzielten Ergebnisse wird der lokalen Laserwärmebehandlung von Aluminiumplatinen ein enormes Potenzial für die Erweiterung des Prozessfensters beim Tiefziehen zugewiesen. Der Materialfluss kann durch die Laserbestrahlung so gesteuert werden, dass sich für den anschließenden Umformprozess maßgeschneiderte Platinen mit optimaler Eigenschaftsverteilung, so genannte Tailored Heat Treated Blanks (THTB), herstellen lassen. Zukünftig sollen mit Experimenten und Simulationsrechnungen grundlegende Bestrahlungsstrategien für spezifische Bauteilgeometrien entwickelt werden. Die Kombination aus thermischer und mechanischer FE-Simulation hat sich als hilfreiches Werkzeug für die Prozessauslegung von THTB und die Optimierung von Bestrahlungsstrategien herausgestellt. Weitere Untersuchungen werden bestehende Herausforderungen dieser Technologie behandeln, wie zum Beispiel die Minimierung des thermischen Verzugs durch die Wärmebehandlung, die Verbesserung der Berechnungsgenauigkeit oder die Steigerung der Wirtschaftlichkeit.