Indirektes Strangpressen von Cu/Al-Verbundprofilen

• Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Sören Müller
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren ; Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317009191

Der Trend, verstärkt Werkstoffverbunde auf Aluminiumbasis als Leitermaterialien einzusetzen, macht vielfältige Strategien zur Verbundprofilherstellung notwendig. Das Strangpressen von zwei oder mehr Werkstoffpartnern bietet eine Möglichkeit der Herstellung von Hybridprofilen in einem einzigen Umformschritt. Für den Erfolg des Verbundstrangpressens ist das gleichmäßige Fließen der Materialpartner in der Umformzone über den kompletten Pressprozess hinweg erforderlich. In vorangegangenen Untersuchungen wurde gezeigt, dass mittels des hydrostatischen Strangpressens makroskopisch fehlerfreie Cu/Al-Verbundstangen produziert werden können. Demnach liegen dabei offenbar geeignete Fließbedingungen vor, die einen gleichmäßigen Materialfluss für beide Werkstoffe und somit zur Verbundherstellung gewährleisten. Verfahrenstechnisch ist das hydrostatische Strangpressen durch das Befüllen des Blockaufnehmers mit einem Druckübertragungsmedium vor dem Pressbeginn allerdings deutlich aufwändiger und weniger produktiv als die Verfahrensalternativen des direkten und indirekten Strangpressens. Des Weiteren müssen die Bolzen bei diesem Verfahren stets konisch ausgestaltet sein, wodurch der Aufwand der Bolzenpräparation bei diesem Pressverfahren deutlich erhöht ist. Im Gegensatz dazu bietet das indirekte Strangpressen ähnlich wie das hydrostatische Strangpressen ebenfalls einen sehr homogenen Materialfluss, jedoch ohne die beschriebenen Nachteile. Allerdings können durch den im Vergleich zum hydrostatischen Pressen abweichenden Spannungszustand auch andere Fließbedingungen vorherrschen und somit die Verbundqualität beeinflussen. Ziel des vorliegenden Antrags ist es daher, Cu/Al-Werkstoffverbunde durch das indirekte Strangpressverfahren herzustellen und deren Eigenschaften in Abhängigkeit von den verwendeten Prozessparametern zu charakterisieren. Aus dieser Zielsetzung ergeben sich unterschiedliche grundlagenwissenschaftliche Fragestellungen, die im Rahmen des Vorhabens untersucht werden sollen. Hierzu zählen unter anderem die Klärung der Einflüsse des vorliegenden Spannungs- und Dehnungszustands, des Materialflusses und der Reibungsverhältnisse auf die Bedingungen zur Verbundausbildung bei Verwendung des indirekten Pressverfahrens.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen