Hochgeschwindigkeitsumformung durch laserinduzierte Schockwellen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 147559668

Die bekannten Verfahren zum Blechumformen mit Schockwellen, wie dasExplosionsumformen und das elektrohydraulische Umformen, können Bauteile mit sehrkomplizierten Geometrien und sogar Hinterschnitten erzeugen. Diese Verfahren werdenbevorzugt für großflächige Bauteile in der Einzel- und Kleinstserienfertigung eingesetzt. Ziel desbeantragten Vorhabens ist es, die Grundlagen für ein neues Umformverfahren für Kleinteile zuerarbeiten, das auf laserinduzierten Schockwellen basiert. Hierzu sollen mit einem TEACO2-Laser Schockwellen in der Nähe der angestrebten Umformzone erzeugt und dadurch Druckstößeaufgebracht werden, die die Umformung bewirken. Mit dem Tiefziehen durch laserinduzierterSchockwellen sollen zunächst in Anlehnung an wirkmedienbasierte Umformverfahren anhandder freien Umformung wissenschaftlichen Grundlagen für eine Quantifizierung derEinflussgrößen geschaffen werden. Anschließend soll durch formgebende Matrizengeometriendie Abbildungsgenauigkeit in Bezug auf mögliche Eckradien und Hinterschneidungen inAbhängigkeit von Werkstoffeigenschaften grundlegend untersucht werden. Die eingesetztenWerkstoffe sollen die Materialeigenschaften dabei möglichst breit abdecken. Daher sindRonden aus Al99.5, SE-Cu und nichtrostendem Stahl als Untersuchungsgegenstandvorgesehen, die in einem rotationssymmetrischen Ziehwerkzeug mit definierterNiederhaltekraft tiefgezogen werden, wobei laserinduzierte Schockwellen dieStempelfunktion übernehmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen