Innenhochdruck-Umformung höchstfester Aluminiumlegierungen

Projektbeschreibung

Probenentnahme aus einem via IHU hergestellten Demonstratorbauteils aus EN AW-7075-T6

Aluminiumlegierungen zählen zu den wichtigsten Leichtbauwerkstoffen und werden im modernen Karosseriebau für Außenhautbauteile bereits erfolgreich eingesetzt. Ein neuer Ansatz ist die Implementierung hochfester Aluminiumlegierungen in struktur- und crashrelevanten Bereichen, um eine ganzheitliche Leichtbaustrategie zu verfolgen. Da die Umformbarkeit dieser Legierungen jedoch eingeschränkt ist, fanden diese bisher lediglich im Flugzeugbau unter Einsatz spanender Fertigung Anwendung.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher umformtechnisch geeignete und wirtschaftlich sinnvolle Prozessrouten für diese Werkstoffklasse zu identifizieren und zu untersuchen. Von besonderem Interesse sind hierbei die Verfahren des Umformens im lösungsgeglühten, abgeschreckten und kaltausgelagerten Zustand (W-temper Forming) sowie das Umformen unter Abschreckbedingungen. In Abhängigkeit dieser beiden Prozessrouten und durch Variation der Prozessparameter sollen die Formgebungsgrenzen hochfester Legierungen der 7xxx Serie bei der Innenhochdruck-Umformung von rohrförmigen Halbzeugen signifikant erweitert werden.

Kern des Projekts bilden die Charakterisierung der Halbzeuge, die numerische Prozessauslegung sowie die Herstellung eines Demonstrators. Als Zielgröße wird eine möglichst hohe Bruchdehnung bei höchsten Festigkeiten als finale Eigenschaft angestrebt, um crashrelevante Bauteile realisieren zu können. Der Nutzen für Unternehmen, insbesondere KMU, stellt sich derart dar, dass durch die praxisnahen Untersuchungen (etablierte IHU-Technologie, Verwendung stark nachgefragter Halbzeugwerkstoffe) und deren komprimierte Aufbereitung Informationen über den IHU-Prozess hochfester Aluminiumlegierungen anwenderfreundlich nutzbar bereitgestellt werden. Weiterhin werden die effektiven Prozessparameter zur Umformung und Wärmebehandlung der einzelnen Werkstoffe dargestellt. Ebenso ermöglicht die Wirtschaftlichkeitsanalyse einen schnellen Vergleich der untersuchten Prozesse untereinander.