Funktionsflächen durch adiabatische Hochgeschwindigkeitsprozesse: Mikrostruktur, Mechanismen und Modellentwicklung

An mittels Hochgeschwindigkeitsscherschneiden erzeugten Schnittkanten kommt es zur Bildung sogenannter adiabatischer Scherbänder (ASB), dessen Entstehungsmechanismen und Eigenschaften untersucht werden. Neben den Materialeigenschaften wurde der sich durch die Prozessrandbedingungen einstellende Spannungszustand als weiterer Haupteinflussfaktor identifiziert, welcher durch Variation der Prozessparameter systematisch untersucht wird. Methodisch werden die experimentellen Untersuchungen mit einer umfassenden FEM-Model-lierung als Softsensor für Spannung, Dehnrate und Temperatur gekoppelt. Das in Grundversuchen erlangte Prozessverständnis wird dann auf komplexe Geometrien übertragen und zur Eigenschaftsregelung von ASB genutzt. Ein umfangreiches Verständnis der ASB-Bildung und der resultierenden Eigenschaften wird in Zusammenarbeit mit der TU Chemnitz, der TU München sowie dem Fraunhofer IWU (Chemnitz) und dem Fraunhofer IWM (Freiburg) im Rahmen der Forschungsgruppe FOR FUNDAM³ENT angestrebt.

Schmitz, F., Clausmeyer, T., Hahn, M., Tekkaya, A.E., 2024. Determination of energies in high-speed blanking. Journal of manufacturing processes 124, 1554–1566. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2024.07.028

Schrage, O., Roald Lingbeek, R., Peetsalu, Hahn, M., Dardaei Joghan, H., Korkolis, Y.P. Tekkaya, A. E., 2025, High-speed blanking and its potential for producing ultra-high-strength automotive safety components, MATEC Web of Conferences, Vol.408. https://doi.org/10.1051/matecconf/202540801084

Schrage, O., Dardaei Joghan, H., Hahn, M., Korkolis, Y.P. Tekkaya, A. E., 2025, Production of individual sheet parts using vaporizing foil actuator forming and a flexible liquid-solid tool, Proceedings of the International Conference on High Speed Forming (ICHSF). http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-25697