Laserkantenveredlung von Blechwerkstoffen zur Verbesserung der Kanteneigenschaften

Projektbeschreibung

Die Entwicklung der unter dem Namen „Advanced High Strength Steels" (AHSS) bekannten Werkstoffkonzepte erfolgte unter dem hohen Substitutionsdruck durch moderne Aluminiumlegierungen und hatte zum Ziel, Stähle mit hoher Festigkeit, guter Umformbarkeit und hohem Energieabsorptionsvermögen unter Crashbelastung für Anwendungen vornehmlich im Automobilbau bereitzustellen. Diese Entwicklungsziele konnten vielfach dadurch erreicht werden, dass mehrphasige Werkstoffkonzepte etabliert wurden.

In der Vergangenheit zeigten sich allerdings zunehmend Probleme im Umgang mit AHSS, die sowohl die umformtechnische Bauteilfertigung als auch die Leistungsfähigkeit der aus AHSS gefertigten Bauteile unter zyklischer Beanspruchung betreffen. In beiden Fällen erfolgt die Rissbildung an Schnittkanten, was die besondere Bedeutung der Kantenqualität für die Bauteilintegrität unterstreicht.

Eine Abhilfe der beschriebenen Problematik erfolgt häufig durch Kantennachbearbeitungsverfahren, die allerdings je nach Anwendungsfall an ihre werkstofftechnischen und wirtschaftlichen Grenzen stoßen. Ziel dieses Projektes ist daher die Entwicklung eines innovativen und wirtschaftlichen Kantenbearbeitungsverfahren für Mehrphasenstähle, welches auf dem Umschmelzen der Blechkante mittels Laserstrahlung beruht und für die Bearbeitung von komplexen und hochbeanspruchten Bauteilen geeignet ist.

Dazu werden während der Projektlaufzeit einerseits die Prozessgrenzen bestimmt, andererseits werden die sich einstellenden mechanischen Eigenschaften in Abhängigkeit von den verwendeten Prozessparametern quantitativ durch schädigungsmechanische Simulationsrechnungen und Funktionstests beschrieben.

KMU können anschließend durch die Etablierung eines solchen Verfahrens ihr Portfolio erweitern oder bestehende, kostenintensive Nachbearbeitungsverfahren substituieren. Der damit einhergehende Know-How Vorsprung führt zu Wettbewerbsvorteilen gegenüber internationalen Unternehmen und stärkt die Marktposition europäischer KMU.