Reduzierung der Flitterbildung beim Beschneiden von Aluminiumblechen

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AiF-Nr.:

17543N

EFB-Nr.:

09/214

Kurztitel:

Flitterreduktion

Laufzeit:

01.08.2015 - 31.01.2018

Forschungsstelle:

utg München


Projektbeschreibung

Beim Scherschneiden von Aluminiumblechen ist die Entstehung von Flitter eine häufig zu lösende Problemstellung. Ein Grund für die Flitterbildung ist die entstehende Prozesswärme aufgrund der Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück sowie durch die Umformarbeit. Diese begünstigt Kaltaufschweißungen auf den Schneidaktivelementen, die aufgrund ihrer rauen Struktur während der Hubbewegung Partikel aus der Schnittfläche herausbrechen und sich selbst zyklisch von den Schneidmessern ablösen. Diese Mechanismen sind Hauptursachen für Flitter, denen effektiv durch Reduktion der Prozesswärme sowie durch Verringern der Kontaktfläche entgegengewirkt werden kann. Ein Ansatz zur Herabsetzung der Prozesswärme kann darin liegen, den Wärmeabtransport, z.B. durch gut wärmeleitende Schneidaktivelemente, aus der Schneidzone zu beschleunigen. Ein weiterer Lösungsweg ist, die Wärmeentstehung zu verringern, z.B. durch reibungsmindernde Beschichtungen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine neuartige Möglichkeit zu entwickeln, die ohne zusätzlichen Aufwand in der industriellen Praxis zu realisieren ist und effizient die Flitterentstehung reduziert. Eine angepasste Messergeometrie wird herangezogen, um durch eine Vorbiegung des Werkstoffs Zugspannungen im Werkstück zu induzieren. Diese führen beim Beschneiden zu einer früheren Rissinitiierung und damit zu einem geringen Glattschnittanteil, der während der Hubbewegung die Kontakt- und Reibfläche zwischen Bauteil und Werkzeug widerspiegelt, bei gleichzeitig reduzierter Umformarbeit. Damit wird der Wärmeentstehung vorgebeugt und zugleich die Kontaktfläche verringert, aus der Werkstoffpartikel herausgebrochen werden können. Der Ansatz erhöht die Prozessstabilität beim Aluminiumschneiden, verbessert die Schnittflächenqualität und senkt gleichzeitig die Quote fehlerbehafteter Bauteile.


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