Verbundfließpressen von Aluminiumhybridbauteilen in Prozessfolgen

Die Weiterentwicklung von heutigen Hochleistungskomponenten erfordert neue Werkstoffkonzepte, um den gestiegenen Anforderungen an Funktionsintegration, Leichtbau und Belastbarkeit gerecht zu werden. Werkstoffverbunde in Hybridbauweise zeigen hierfür eine hervorragende Eignung und bilden daher die Grundlage der in dieser Arbeit betrachteten neuartigen Prozessfolge aus Verbundstrangpressen und Fließpressen von Aluminiumhybridbauteilen. Die Grenzflächeneigenschaften während der Deformation erscheinen allerdings hinsichtlich der Vorhersage der Verbindungsbildung und Verbindungsablösung als herausfordernd.

Die Entwicklung eines Modellierungsansatzes zur Abbildung der Grenzflächeneigenschaften in der betrachteten Prozessfolge bildet den Kern dieser vorliegenden Dissertation. Ein deformationsbasierter Qualitätsfaktor repräsentiert die erzeugten Verbindungseigenschaften beim Verbundstrangpressen und wird in Form einer Ausgangsporosität auf den nachfolgenden Fließpressprozess übertragen. Die Modellierung der Verbindungsablösung erfolgt mithilfe eines Ansatzes aus der Porositätsmodellierung, der die vorliegenden nicht monotonen Spannungsverläufe in der Grenzfläche berücksichtigt. Unter Verwendung dieses Modellierungsansatzes konnten die empirisch ermittelten Erkenntnisse in Simulationen abgebildet werden. Dieser Ansatz leistet damit einen Beitrag zur künftigen Auslegung und Weiterentwicklung von metallischen Hybridbauteilen aus Aluminiumlegierungen.