Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Schmieden verschiedener Magnesiumslegierungen durch die Überlagerung hydrostatischer Druckspannungen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2006 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 19637717

Magnesium weist unter den technisch relevanten Leichtmetallen das geringste spezifische Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit auf, so dass es intensive Bestrebungen gibt, seinen technischen Einsatz auszuweiten. Aufgrund seiner hexagonalen Gitterstruktur ist das Umformvermögen von Magnesium bei Temperaturen unter 225 °C sehr eingeschränkt. Untersuchungen zur Verbesserung des Umformvermögens von spröden Werkstoffen insbesondere bei geringen Temperaturen haben ergeben, dass durch die Überlagerung von Druckspannungen mit Hilfe eines Mediums das Umformvermögen dieser Werkstoffe entscheidend verbessert werden kann. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erweiterung der Formgebungsgrenzen von Magnesiumlegierungen mittels einer Überlagerung von Druckspannungen während des Umformprozesses. Hierzu wird ein prozessoptimiertes Werkzeugsystem entwickelt, das zur Magnesiumumformung sowohl bei Raumtemperatur als auch unter erhöhten Temperaturen und unter hohem überlagerten hydrostatischen Druck geeignet ist. Durch überlagerte Druckspannungen wird die Herstellung von Schmiedeteilen mit hohen Umformgraden aus Magnesiumlegierungen ermöglicht. Durch experimentelle Untersuchungen werden die Möglichkeiten und Grenzen der Umformung von Magnesiumlegierungen mit überlagerten Druckspannungen grundsätzlich aufgezeigt. Langfristig soll auf Basis der grundlegenden Untersuchungen die Herstellung komplexer Magnesium-Schmiedeteile mit filigranen Nebenformelementen und hohen Umformgraden mittels Drucküberlagerung realisiert werden.

• DFG Programme: Research Grants