Erweiterung des Clinchens von Druckgussbauteilen

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AiF-Nr.:

20279N

EFB-Nr.:

01/217

Kurztitel:

Druckgussclinchen II

Laufzeit:

01.09.2018 - 31.08.2020

Forschungseinrichtung:

IFUM Hannover, IFS Braunschweig


Projektbeschreibung

Im Rahmen des Forschungsprojektes ist das Clinchen von Druckgussbauteilen dahingehend zu erweitern, dass vergleichsweise spröde Werkstoffzustände unter Berücksichtigung immanenter Materialfehler (z. B. Gasporosität) prozesssicher und schädigungsfrei geclincht werden können. Dabei ist die Clincheignung einer für Strukturbauteile häufig eingesetzten Aluminium-Druckgusslegierung (EN AC-AlSi10MnMg) im Gusszustand als auch in diversen Wärmebehandlungszuständen zu untersuchen. Es ist die Annahme einer nachvollziehbaren Korrelation von Bauteilporosität sowie mechanischen Eigenschaften der Druckgusslegierung, den Gießprozessparametern und der Clincheignung zu untersuchen. Der Lösungsansatz dazu sieht die Herstellung von Plattenmaterial mit definierten Werkstoffeigenschaften vor. Parallel dazu erfolgt die Charakterisierung der Halbzeuge mit besonderem Fokus auf Bauteilporosität, Bruchdehnung sowie Dehngrenze. Um das Fließverhalten inline im Clinchprozess weiter zu verbessern, wird zunächst auf Laborebene eine Prozesstemperierung eingesetzt, wobei unterschiedliche Erwärmungsverfahren zu betrachten sind. Das Erwärmungsverfahren mit dem größten Potenzial ist im weiteren Verlauf im Hinblick auf eine prinzipielle Serientauglichkeit weiter zu untersuchen. Aufgrund der hohen Anwendungsrelevanz sind Hybridclinchversuche unter Verwendung von Strukturklebstoffen sowie abschließende Validierungsversuche an realen Strukturbauteilen, wie sie derzeit am Markt Verwendung finden, vorgesehen. Gegen Ende des Projektes ist im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung das erarbeitete Verfahren insbesondere dem derzeit üblichen Stanznieten bei Druckgussbauteilen wirtschaftlich gegenüberzustellen. Mit den Projektergebnissen wird den Clinchsystemherstellern (vornehmlich KMU) ein komplett neuer Markt im Bereich Leichtmetallguss eröffnet. Durch die in dem Projekt zu betrachtende Prozesstemperierung werden ferner Unternehmen, die sich mit der Erwärmung und Temperaturregelung befassen, adressiert.


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