Standmengenerhöhung bei Clinchwerkzeugen durch Verwendung von Keramikkomponenten

Autor*innen

• Eckart Doege

Parameter

• Technik & Maschinenbau

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Im Karosseriebau werden hochfeste Stähle und Aluminiumlegierungen eingesetzt, um das Fahrzeuggewicht und den Energieverbrauch zu reduzieren. Beim Durchsetzfügen höherfester Stähle sind größere Fügekräfte erforderlich, was zu höheren Pressungen an den Werkzeugflächen führt. Bei Aluminiumlegierungen kommt es zur Anhaftung des Materials an den Fügewerkzeugen, was den Werkzeugverschleiß erhöht. Ziel des Projekts ist der Nachweis der Einsatzmöglichkeiten von Keramik in hochbelasteten Bereichen von Durchsetzfügewerkzeugen, um die Standmenge zu erhöhen. Es wurden Zirkonoxid und Mischkeramiken ausgewählt, wobei geometrische Verhältnisse und Werkzeugbelastungen berücksichtigt wurden. Ein numerisches Modell berechnete die Spannungs- und Formänderungsverteilung in den keramischen Werkzeugkomponenten. Die Integration der Keramiken ins Werkzeug erfolgte durch Einschrumpfen. Verwendet wurden die Aluminiumlegierung AA6016 T4 und der hochfeste Stahl DP600+Z. Im Rahmen der Forschung wurden Verfahrenshinweise für das Clinchen dieser Materialien mit Standard- und Keramikwerkzeugen erstellt. Bei AA6016 T4 zeigte sich, dass der Werkzeugverschleiß keine Auswirkungen auf die Fügeelementqualität hatte. Keramische Komponenten in Stempeln und Ambossen sind jedoch aufgrund unzureichender Dauerfestigkeit für das Fügen von hochfesten Stählen ungeeignet. Die Entwicklung keramisch bestückter Werkzeuge für Aluminiumblechwerkstoffe verspricht Erfolg, da die S

• Sprache: Deutsch
• Erscheinungsdatum: 2003