Der Werkstoff Magnesium ist aufgrund seiner geringen Dichte im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie z.B. Stahl besonders gut zur Umsetzung des automobilen Karosserieleichtbaus geeignet. Neben der Umformung von Magnesium, speziell Magnesiumblechen, spielt das Fügen der Bauteile eine entscheidende Rolle. Da Magnesium stofflich nicht fügbar ist, gewinnen umformtechnische Fügeverfahren wie das Durchsetzfügen zunehmend an Bedeutung. Magnesium muss sowohl zum Umformen mittels Tiefziehen als auch zum Fügen mittels Durchsetzfügen temperiert werden, da Magnesium bei Raumtemperatur nur ein eingeschränktes Umformvermögen besitzt. Es wurden verschiedene Methoden zur Temperierung des Durchsetzfügeprozesses untersucht. Mit ausgewählten Temperierungsmethoden wurden zwei Anlagentechniken entwickelt und realisiert. Am IFUM in Hannover wurde der Fügeprozess konduktiv erwärmt, es wurde dabei das Fügesystem der Firma Eckold eingesetzt. Am LUT in Dresden wurde die Fügestelle mittels elektrischer Widerstandserwärmung erwärmt. Es kam das Fügesystem der Firma TOX zum Einsatz. Es wurden optimale Prozessparameter zum temperierten Durchsetzfügen von Magnesiumblechen ermittelt. Das Hauptkriterium war die erforderliche Heizzeit zum Erwärmen der Fügestelle, die im Rahmen der Anlagenentwicklung minimiert wurde. Die Heizzeit zur Herstellung von Fügepunkten mit den besten Verbindungseigenschaften beträgt bei beiden realisierten Anlagentechniken ca. 6 Sekunden. Für das Durchsetzfügen der Magnesiumknetlegierungen MgAl3Zn1 (AZ31) und MgAl6Zn1 (AZ61) ist dabei eine Temperierung des Fügeprozesses auf T = 250 Grad C erforderlich. Die Fügepunktqualität wurde im Hinblick auf die geometrische Ausbildung der Fügestelle, die Charakterisierung des Werkstoffverhaltens, die Verbindungssteifigkeit und die Korrosionsanfälligkeit ermittelt. Darüber hinaus wurden Bauteile mittels Tiefziehen hergestellt, um den Einfluss von Vorverfestigungen auf den anschliessenden Fügeprozess zu ermitteln. Es hat sich gezeigt, dass zum Fügen der Bauteile im Bodenbereich eine höhere Temperierung von T > 275 Grad C erforderlich ist, als im Flanschbereich (T = 250 Grad C). Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.
Thermisch unterstütztes Clinchen von Blechen und Bauteilen aus Magnesium-Knetlegierungen
2003
109 Seiten, 71 Bilder, 18 Tabellen, 58 Quellen
Report
Deutsch
THERMISCH UNTERSTÜTZTES WALZPROFILIEREN VON HOCHFESTEM MATERIAL
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