Forschungsprojekte

Entwicklung eines Werkzeugkonzeptes für den Einsatz eines Temperiermoduls zum partiell temperierten IHU-Umformen austenitischer Stähle

Fördermittelgeber: BMWK / Projektträger: VDI/VDE

Laufzeit: 11/2023 - 10/2025

Fördermittelgeber / Projektträger

Eine Vielzahl IHU-Umgeformter Bauteile werden aufgrund der herausragenden Gebrauchseigenschaften (insb. Korrosionsbeständigkeit) bei gleichzeitig guten Kaltumformbarkeit aus austenitischen Stählen gefertigt. Bei der Kaltumformung sind hohe Umformgrade und hohe Bauteilfestigkeiten erreichbar. Werden partiell sehr hohe Formänderungen angestrebt, ist es unter Beachtung des Werkzeugverschleißes und der Prozesssicherheit erforderlich, den eigentlichen Umformprozess durch Zwischenglühen der Bauteile zu ergänzen. Damit verbunden sind ein zusätzlicher Energieeinsatz und die Verlängerung der Prozesszeit. Zwangsläufig steigen die Fertigungskosten, wodurch der Anwendung dieser Technologie ökonomische Grenzen gesetzt werden.


Ziel des Zwischenglühens ist dabei der Abbau einer verformungsbedingten Kaltverfestigung. Diese wird bei der Gruppe der metastabilen austenitischen Stähle neben der klassischen, auf Versetzungsbewegung beruhenden Kaltverfestigung auf eine verformungsinduzierte Martensitbildung zurückgeführt. Durch Prozesstemperaturen > 80°C kann diese verformungsinduzierte Martensitbildung unterbunden werden. 
Innerhalb der Projektarbeit soll untersucht werden, inwieweit die Temperaturabhängigkeit der Martensitbildung zur partiellen Reduzierung der umformbedingten Verfestigung unter industrienahen Fertigungsbedingungen genutzt und ohne das aufwendige Zwischenglühen die geforderten, hohen Umformgrade erreicht werden können. 


Zur Lösung dieser Aufgabenstellung soll ein Temperiermodul entwickelt werden, welches reproduzierbar ausgewählte Bauteilbereiche erwärmen und dabei die Temperatur in engen Toleranzgrenzen regeln kann. Darüber hinaus soll es in den IHU-Prozess werkzeug– und technologieseitig integrierbar sein und dabei nicht zu Einschränkungen des verfahrenstypischen hohen Prozessdruckes führen. Die letztere Forderung setzt voraus, dass ein Temperaturmanagement realisiert werden kann, das den Einsatz eines flüssigen IHU-Mediums nicht in Frage stellt bzw. nicht den Einsatz von Gasen als Druckmedium erfordert. 
Die Energieerzeugung und -einbringung in das Bauteil soll durch Induktion erfolgen.

 

Das Projekt ist im Rahmen des Innovationsnetzwerkes i-Base entstanden.

 


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