Laserunterstütztes Kragenziehen hochfester Bleche

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AiF-Nr.:

18277N

EFB-Nr.:

15/115

Kurztitel:

Kragenziehen Laser

Laufzeit:

01.07.2016 - 30.06.2018

Forschungsstellen:

IPT Aachen, IEHK Aachen


Projektbeschreibung

Forschungsziele

Das Ziel ist die Realisierung eines laserunterstützten Kragenziehverfahrens zur effizienten Fertigung komplexer und qualitativ hochwertiger Kragenzüge in hochfeste Stahlbleche. Aufgrund begrenzter Fließfähigkeit bzw. starker Kantenrissanfälligkeit treten Risse beim konventionellen Kragenziehen hochfester Bleche auf. Der zunehmende Einsatz dieser Leichtbauwerkstoffe in der Automobilindustrie erfordert eine Weiterentwicklung vorhandener Verfahren. Im Projekt wird erstmalig eine lokale, werkzeugintegrierte Lasererwärmung genutzt, um die Kragenhöhen durch Warmumformung zu steigern. Die hierzu notwendigen prozess- und werkstofftechnischen Grundlagen werden systematisch erforscht.

Lösungsweg

  1. Wechselwirkungsanalyse zwischen Laserparametern und Kragenhöhen
  2. Simulation des Werkstoffverhaltens bei lokaler Lasererwärmung
  3. Ermittlung von Prozessfenstern
  4. Ergebnistransfer auf industrielle Pressen

Angestrebte Ergebnisse

Zu Projektende liegen die erforderlichen Prozess- und Werkstoffmodelle für die individuelle Auslegung des laserunterstützten Kragenziehens vor (Erwärmungsparameter, Werkzeugdesign, Gefügeentwicklung). Darüber hinaus werden die maximal erzielbaren Kragenhöhen und Taktraten ermittelt und gewährleisten damit eine industrielle Anwendbarkeit des neuartigen Prozesses.

Nutzen für KMU

Die Projektergebnisse versetzen KMUs in die Lage, innovative Blechbauteile aus hochfesten Stählen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu fertigen. Bauteilgewichte können verringert und Fertigungsaufwand, z.B. durch Substitution von Schweißkonstruktionen, reduziert werden. Von der Entwicklung profitiert die gesamte Wertschöpfungskette. Die Anwendung des Verfahrens ist branchenübergreifend möglich, wobei der Kernmarkt in der Automobilindustrie liegt. Das laserunterstützte Kragenziehen kann durch die erstmalige Realisierung großer Kragenhöhen in hochfesten Blechen bei kurzen Zykluszeiten einen wichtigen Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit von KMU leisten.


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