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Fakultät Maschinenbau

Charakterisierung von Feinstblechen im ebenen Torsionsversuch

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  • Materialcharakterisierung
  • Industrienahe Forschung
Projektbild © IUL
Das Projekt untersucht den Einsatz des ebenen Torsionsversuchs (ETV) zur Charakterisierung von Feinstblechen mit Dicken zwischen 0,1 und 0,5 mm. Ziel ist es, den Einfluss der Prozessgrenze Faltenbildung auf die maximal erreichbare Dehnung zu analysieren und zwei identifizierte Maßnahmen – das Stapeln und Verkleben mehrerer Blechschichten sowie die Reduzierung des inneren Klemmdurchmessers – erstmals anzuwenden. In Zusammenarbeit mit der Erichsen GmbH & Co. KG wird ein spezieller Prüfstand entwickelt, um fortschrittliche Materialmodelle zu ermitteln, die von Industriepartnern wie thyssenkrupp Rasselstein GmbH und Novelis für numerische Simulationen relevanter Fertigungsprozesse genutzt werden.
Projektträger Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektnummer 551704509
Ansprechpartner Christopher Horstmann M. Sc.

Der ebene Torsionsversuch (ETV) wurde erfolgreich zur Charakterisierung von Blechen eingesetzt. Er zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, Fließkurven bis zu hohen Dehnungen zu generieren und das kinematische Verfestigungsverhalten bestimmen zu können. Allerdings führt die Prozessgrenze der Faltenbildung bei Feinstblechen – mit Dicken im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm – zu einer erheblichen Reduzierung der maximal erreichbaren Dehnung.

Frühere Studien haben zwei Maßnahmen identifiziert, um dieses Problem zu beheben:

  1. Das Stapeln und Verkleben mehrerer Blechschichten
  2. Die Reduzierung des inneren Klemmdurchmessers

Dieses Transferprojekt hat zum Ziel, diese beiden Maßnahmen zu analysieren und erstmals anzuwenden, um Feinstbleche umfassend zu charakterisieren. Für die Implementierung der 2. Maßnahme ist die Entwicklung eines speziellen Prüfstandes erforderlich. Die Erichsen GmbH & Co. KG spielt dabei eine zentrale Rolle als Berater dank ihrer umfangreichen Expertise in diesem Bereich.

Die im Rahmen des Projekts ermittelten Materialmodelle werden von den Industriepartnern thyssenkrupp Rasselstein GmbH und Novelis für numerische Simulationen relevanter Fertigungsprozesse verwendet. Novelis untersucht dabei den Prozess Abstreckgleitziehen und thyssenkrupp Rasselstein GmbH das Streckbiegerichten. Der Einfluss der erweiterten Materialmodelle auf die Ergebnisse wird systematisch bestimmt und bewertet.