Umformverfahren und Prozesstechnologien at Universität Erlangen-Nürnberg

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Es war ein Beispiel gegeben, bei dem Stahl durch Aluminium als Werkstoff ersetzt wurde, Man sollte hierzu eine Leichtbaustrategie nennen!

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Was sind die Leichtbaustrategien?

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Vergleichen Sie die Aluminiumlegierungen EN AW-6060 und EN AW-5182

hinsichtlich der Möglichkeiten zur Festigkeitssteigerung!

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Zwei Vor-Nachteile von Magnesium nennen!

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Presshärten für welche Bauteile geeignet?

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Zwei oder drei Vorteile von Alu nennen!

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Die zwei möglichen Beschichtungen bei Presshärten nennen und dem direkten (AlSi) und indirekten (Zn) zuordnen?

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Beim Presshärten höchstfester Stähle werden nahezu ausschließlich

beschichtete Halbzeuge eingesetzt. Welche Beschichtungstechnologie

würden Sie für das direkte Presshärten wählen? Begründen Sie Ihre Antwort?

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Einflussfaktoren des Presshärten

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Turboladerrad aus Titan war gezeigt. Anhand der Eigenschaften von Titan sollte man erklären, warum man hier oft Titan statt Nickel-Basis-Legierungen verwendet!

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Es war das Bild einer Autotür mit einem innen angefügten Blechstück als Bild gegeben. Man sollte die entsprechende Tailored Blank-Technologie nennen (hier: Patchwork Blank). Anschließend sollte man erklären, warum die Umformung hier schwierig ist.

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Bild von Tür gegeben die einerseits aus Stahl und andererseits aus Alu besteht mit unterschiedlichen Blechdicken. Welches Tailored Blank? 

Wie wird das eben genannte Blank hergestellt gefügt?

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Umformverfahren und Prozesstechnologien

Es war ein Beispiel gegeben, bei dem Stahl durch Aluminium als Werkstoff ersetzt wurde, Man sollte hierzu eine Leichtbaustrategie nennen!

Werkstoffleichtbau

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Was sind die Leichtbaustrategien?

  • Werkstoffleichtbau
  • Formleichtbau
  • Bedingunsleichtbau
  • Konzeptleichtbau
  • Fertigungsleichtbau

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Vergleichen Sie die Aluminiumlegierungen EN AW-6060 und EN AW-5182

hinsichtlich der Möglichkeiten zur Festigkeitssteigerung!

Eigenschaften der unterschiedlichen Aluminiumlegierungen kennen

-5xxx ist Naturhart --> Verfestiung durch Kaltumformung

5xxx nicht für Außenhautbauteile geeignet, wegen schlechter Oberflächenoptik (Orangenoptik)

-6xxx ist Ausscheidungshärtbar --> Warmumformung sinnvoll

6xxx ist nicht so gut umformbar wie 5xxx


Umformverfahren und Prozesstechnologien

Zwei Vor-Nachteile von Magnesium nennen!

•Geringe Dichte und sehr hohe spezifische Festigkeit

•Höhere Standzeiten der Werkzeuge beim Magnesiumguss

•Korrosionsschutz durch Legierungen und Beschichtungen

Klausurrelevant

Magnesium hat sehr schlechte Korrosionseigenschaften --> ist stark korrossiv

  • Umformbarkeit eingeschränkt

•hexagonal dichtest gepacktes Gitter

•Einsatz von hohen Temperaturen zur U mformung nötig

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Presshärten für welche Bauteile geeignet?

  • Verstärkung BSäule
  • Verstärkung A-Säule
  • Verstärkung Tunnel

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Zwei oder drei Vorteile von Alu nennen!

Vorteile

• Niedrige Dichte

• Hohe spezifische Festigkeit

• Hohe Duktilität

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Die zwei möglichen Beschichtungen bei Presshärten nennen und dem direkten (AlSi) und indirekten (Zn) zuordnen?

Direktes Presshärten: Aluminium Silizium (AlSi)

Indirektes Presshärten: Zink (Zn)

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Beim Presshärten höchstfester Stähle werden nahezu ausschließlich

beschichtete Halbzeuge eingesetzt. Welche Beschichtungstechnologie

würden Sie für das direkte Presshärten wählen? Begründen Sie Ihre Antwort?

Direktes Presshärten: Aluminium Silizium (AlSi)

Indirektes Presshärten: Zink (Zn)-->Neigung zu Rissbildung bei erhöhten Temperaturen während der Umformung


Umformverfahren und Prozesstechnologien

Einflussfaktoren des Presshärten

-Fließverhalten

-Umformbarkeit

-Reibung

-Wärmeübergang

-Elastisches Materialverhalten

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Turboladerrad aus Titan war gezeigt. Anhand der Eigenschaften von Titan sollte man erklären, warum man hier oft Titan statt Nickel-Basis-Legierungen verwendet!

  • Bezogen auf die belastungen im Einsatz : 

-Geringe Wärmeausdehnung

-Hohe Dauerfestigkeit

  • Bezogen auf Nickelbasis Legierung :

-Geringere Dichte

-bei gleicher Festigkeit

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Es war das Bild einer Autotür mit einem innen angefügten Blechstück als Bild gegeben. Man sollte die entsprechende Tailored Blank-Technologie nennen (hier: Patchwork Blank). Anschließend sollte man erklären, warum die Umformung hier schwierig ist.

Schwierige Formgebung aufgrund

lokal variierender Dickenverteilung

  • Plötzliche Änderung der Steifigkeit im Blech
  • Lokale Spannungsanhäufung im Randbereich des Patches

Niederhalterpossitionierung ist hierbei extrem komplex/Schwierig

Umformverfahren und Prozesstechnologien

Bild von Tür gegeben die einerseits aus Stahl und andererseits aus Alu besteht mit unterschiedlichen Blechdicken. Welches Tailored Blank? 

Wie wird das eben genannte Blank hergestellt gefügt?

→ Welded

→ Rührreibschweißen wegen geringer Schweißeignung von Alu

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