Forschungsberichte

Umformbarkeit von Aluminium-Karosserieblechen mit neuartigen Oberflächen

Ferdinand Dinkel

Im Rahmen dieser Forschungsarbeit wird das Umformverhalten von Aluminium-Blechwerkstoffen unter besonderer Berücksichtigung der tribologischen Bedingungen von Oberflächenfeinstruktur und Vorbeschichtung des Halbzeuges untersucht.

Gegenstand der Untersuchungen ist eine Quantifizierung und Gegenüberstellung des Umformpotentials ausgewählter Blechwerkstoffe und Oberflächensysteme sowie die Darstellung des Wirkzusammenhangs von Feinblechoberfläche und Schmierstoff als Beitrag zur Bewertung der Werkstoffkenngrößen bei der Auswahl geeigneter Aluminium-Blechhalbzeuge im Karosseriebau.

Es werden folgende Zusammenhänge untersucht:

• Einfluß der Aluminiumlegierung auf das Umformverhalten von Aluminium-Feinblechen in verschiedenen Beanspruchungsbereichen.
• Veränderung der Topographie von Blechoberfläche und Vorbeschichtung beim Umformprozeß.
• Tribologisches Verhalten von Mikrostruktur und Schmierstoffsystem auf Aluminiumfeinblechoberflächen unter dem Einfluß von Vorbehandlung und Vorbeschichtung als auch in Abhängigkeit von der Rauheit der Mikrooberfläche.
• Übertragbarkeit der Ergebnisse aus Tiefziehversuchen mit Modellwerkzeugen auf die Umformverhältnisse bei realen Karosserieteilen.

Mit Hilfe von Tiefziehversuchen an vereinfachten Geometrien zur Beschreibung definierter Umformzustände werden der Einfluß einzelner für die Praxis relevanter Umformparameter dargestellt, um daraus Regeln für die Aluminiumblechumformung zu gewinnen.

Bei der Untersuchung werden die Aluminiumwerkstoffe vergleichend einem Tiefziehstahl der Güte St14 (FeP04) gegenübergestellt, um die charakteristischen Unterschiede beider Werkstoffe aufzuzeigen.

Die Forschungsarbeit gibt Hinweise für die Gestaltung bzw. Auswahl eines geeigneten Feinbleches und die Anpassung der Fertigungsparameter, um dem spezifischen Verhalten von Aluminium im Wirksystem Blechwerkstoff-Schmierstoff-Werkzeug beim Umformen Rechnung zu tragen.