Bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen führen der beschränkte Bauraum und steigende Belastungen zu immer komplexeren Gusskonstruktionen. Um Überdimensionierungen zu vermeiden, sind möglichst genaue Kenntnisse über die lokal vorliegenden mechanischen Eigenschaften notwendig. In diesem Beitrag wird über die theoretische Ermittlung der mechanischen Eigenschaften des Aluminiumstrukturbauteils Schweller der Audi AG und den Vergleich mit experimentell ermittelten Werten berichtet. Um realitätsnahe Ergebnisse zu erzielen, wurden bei der Simulation in WinCast sämtliche zum Prozess gehörenden Abläufe und Parameter berücksichtigt. Das betrifft u.a. das Formfüllen mit erster und zweiter Phase, den Gießdruck, die Werkzeugvortemperierung, die Kühlungskreisläufe mit den entsprechenden Kühlmedien und Temperaturen, das Ausstoßen des Bauteils sowie das Reinigen, Sprühen und Ausblasen der Formhälften. Die lokal unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten führen auch zu lokal unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, die aus den Erstarrungszeiten über eine Umrechnung in Dendritenarmabstände ermittelt wurden. Bei den Zugfestigkeiten ergab sich eine sehr gute Übereinstimmung mit den gemessenen Werten; auch bei der Streckgrenze liegen die gemessenen und berechneten Werte dicht beieinander. Größere Abweichungen traten bei der Dehngrenze A5 in Bereichen auf, die Mikroporösitäten enthalten. In mikrolunkerarmen Bereichen ist auch hier die Übereinstimmung gut.
Ermittlung der mechanischen Eigenschaften eines Aluminium-Strukturbauteils
Giesserei ; 100 , 3 ; 30-35
2013
6 Seiten, 14 Bilder, 1 Quelle
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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