Untersuchungen zu den laserunterstützten Biegeprozessen von höchstfesten Stählen (CP-W800 und 22MnB5) zeigten das enorme Potenzial dieser innovativen Fertigungsverfahren auf. Beide höchstfesten Stahlsorten sind kalt schwer umformbar. Beim Biegen bei Raumtemperatur von Complexphasenstahl können größere Biegewinkel erzielt werden als beim Biegen von Martensitphasenstahl. Bei einem sehr kleinen Innenradius von 0,7 mm, bezogen auf die über 1,6 mm großen Blechdicken, können Proben aus Complexphasenstahl CP-W800 auf einen maximalen Biegewinkel von 72 deg schadensfrei kalt gebogen werden, Proben aus Martensitphasenstahl dagegen nur bis zu einem Biegewinkel von 43 deg. Durch die Laserunterstützung und damit eine Erwärmung der Biegelinie auf über 678 Grad C kann mit dem CP-W800 ein Biegewinkel von 133 deg, beim Martensitphasenstahl durch eine Erwärmung auf 783 Grad C ein Biegewinkel vom 134 deg erreicht werden. Durch die Laserunterstützung konnten Profile aus Martensitphasenstahl mit einem Biegewinkel von 170 deg und einem Biegeradius von 0,7 mm bei einer Blechdicke von 1,61 mm erreicht werden. Beim Walzprofilieren bei Raumtemperatur traten Risse bereits bei einem Biegewinkel von 90 deg auf. Auch die Formabweichungen werden durch die Laserunterstützung positiv beeinflusst. Insbesondere die Querkrümmung des Profilschenkels aus Complexphasenstahl wurde um 63 %, die Längskrümmung des Profilschenkels sogar um 81 % verkleinert. Die Untersuchungen am Stahl 22MnB5 zur Abkühlgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Anpressdruck ergeben Anfangsabkühlraten von bis zu 1500 Grad C/s. Ein Einfluss des Anpressdrucks konnte experimentell ermittelt werden. Es ist geplant, diese Versuche durch FE-Simulationen abzubilden und durch inverse Berechnungen auf den herrschenden Wärmeübergangskoeffizienten zu schließen. Dieser kann schließlich Eingang in thermomechanische Berechnungen zum Presshärten finden. Anhand der ermittelten Warmfließkurven konnte der signifikante Temperatureinfluss auf das Umformverhalten des höchstfesten Vergütungsstahls verdeutlicht werden.
Neuere Entwicklungen zur Umformung höchstfester Stahlwerkstoffe
2005
15 Seiten, 13 Bilder, 21 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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