Partielles Formhärten durch Einsatz einer Maskierung im Ofenprozess

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310404283

Der Fokus des beantragten Vorhabens liegt auf der Entwicklung und Umsetzung eines Maskierungskonzepts für die Herstellung von partiell vergüteten Stahlblechbauteilen. Die Basis hierzu stellt eine Erweiterung des bestehenden Materialmodells aus dem DFG-Vorgängerprojekt für eine Teilaustenitisierung des Gefüges beim Erwärmen der Bor-Mangan-Stahlbleche dar, um eine hinreichende Einstellbarkeit der angestrebten Bauteileigenschaften realisieren zu können. Durch Einsatz einer Maskierung im Ofenprozess soll die austenitische Phasenumwandlung in Teilbereichen der Platine definiert vermieden bzw. reduziert werden, um nach dem Formhärtevorgang ein Bauteil mit vorteilhaften, lokal variierenden Eigenschaften zu erhalten. Dies dient zur Optimierung des Crash-Verhaltens des Bauteils bzw. der Karosseriestruktur. Innerhalb der durch den Eindiffundiervorgang der Zunderschutzbeschichtung vorgegebenen Ofenverweildauer soll hierzu der Temperaturanstieg lokal durch die Maskierung herabgesetzt werden. Im Hinblick auf eine definierte Einstellung des Eigenschaftsprofils verschiedenartiger Bauteile müssen für die industrielle Anwendbarkeit geeignete Methoden zur Auslegung bereitgestellt werden. Hierzu sind Simulationsmodelle erforderlich, die sowohl das thermo-mechanische Verhalten der Maskierung abbilden, als auch ein Materialmodell beinhalten, welches ebenso eine Teilaustenitisierung der Platine im Ofenprozess und die daraus resultierenden Werkstoffeigenschaften infolge des Formhärtevorgangs berücksichtigen kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Anwendungspartner: Volkswagen AG; Konzernforschung Metalle (K-EFW/M)