Walzprofilieren von Spaltprofilflanschen

Walzprofilieren von Spaltprofilflanschen

 

Motivation

Spaltprofilieren wird den Verfahren der Massivumformung zugeordnet und stellt hinsichtlich Werkstoffeigenschaften und Steifigkeit von Kaltprofilen eine Alternative zu konventionellen Fertigungsverfahren dar. Beim Spaltprofilierprozess wird ein ebenes Blech durch ein Werkzeugsystem, bestehend aus Hilfs- und Spaltwalzen, translatorisch bewegt. Der Blechwerkstoff fließt unter hohen hydrostatischen Druckspannungen in der Bandkante auseinander und es entsteht eine Verzweigung im Randbereich des Blechs (Abbildung [1]).

Kaltprofile werden häufig mit weiteren Profilen mechanisch verbunden und besitzen hierfür z.B. Aussparungen, die erst durch einen zusätzlichen Fertigungsprozess eingebracht werden müssen.

[1] Prozesskette beim Spaltprofilieren
[1] Prozesskette beim Spaltprofilieren

Zielsetzung

Aktuelle Forschungen des PtU beschäftigen sich mit der Weiterverarbeitung von Spaltprofilen, die ein Verbinden von mehreren Spaltprofilen ermöglichen sollen. Die durch den Spaltprofilierprozess hergestellten Flansche werden hierfür mittels Walzprofilieren umgeformt, sodass integrale Verbindungsstellen ohne einen weiteren Fertigungsprozess entstehen. Des Weiteren werden die hochverfestigten Profilflansche gezielt in die Verbindungsstellen eingebracht und bieten somit langlebige und besonders tragfähige Profilverbindungen (Abbildung [2]).

[2] Profilverbindung aus Spaltprofilen
[2] Profilverbindung aus Spaltprofilen

Lösungsweg

Die Profilflansche der Spaltprofile weisen ein ultrafeinkörniges Gefüge (UFG) auf, dass sich unter anderem durch eine sehr hohe Festigkeit bei begrenzter Umformbarkeit auszeichnet. Die Profilflansche werden daher durch thermische (z.B. Laser, Induktion) bzw. mechanische (z.B. Vorkonturierung) Prozesse bearbeitet, sodass die Flansche unter Beibehaltung der spezifischen Materialeigenschaften prozesssicher umgeformt werden können.

 

Danksagung

Das Forschungsprojekt wird im Rahmen des SFB 666 „Integrale Blechbauweisen höherer Verzweigungsordnung – Entwicklung, Fertigung, Bewertung“ durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.