Umformen mittels örtlich variabel vaporisierender Aktuatoren

Der innerhalb weniger Mikrosekunden entstehende Verdampfungsdruck bei einer Kondensatorbankentladung über dünne Aluminiumfolien (Aktuatoren) wurde für eine flexible Blechumformung genutzt. Im Fokus des Projekts stand die Erarbeitung und experimentelle Validierung einer multiphysikalischen Modellierung und Simulation für diesen neuartigen Prozess, um eine prädiktive Prozessgestaltung sowie ein erhöhtes Prozessverständnis zu ermöglichen. Dafür wurden je nach Aufwand (der absteigend, vgl. Tabelle unten) verschiedene, miteinander kombinierbare Ansätze gewählt. Insbesondere waren die nichtlinearen elektrischen Eigenschaften des Aktuators im festen, flüssigen und gasförmigen Zustand sowie die dehnratenabhängige Fließspannung des Blechwerkstoffes (1 mm dicker DC01 Stahl, vgl. Bild) zu berücksichtigen. In näherungsweisen Ergebnissen liegen bauteilindividuelle Druckverteilungen vor, welche über die zuvor bestimmten Anlagenparameter zusammen mit der Folienschaltung und -geometrie realisiert werden konnten.