Einsatz und Analyse des adiabatischen Scherschneidens
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Beim Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) fließt die entstehende Prozesswärme nicht ab und führt zu einer starken thermischen Entfestigung des Materials. Durch diese Prozesseigenschaft lassen sich höhere Oberflächengüten realisieren als bei konventionellen Trennerfahren. Bisher existieren keine physikalisch motivierten Ansätze zur Abgrenzung vom konventionellen Verfahren. Auch sind der Einfluss und die Wechselwirkung zwischen Dehnrate und Temperaturentwicklung ungeklärt. Neue Charakterisierungsmethoden werden untersucht, um auch die Wechselwirkung auf die Fließeigenschaften abbilden zu können. Zusätzlich wird ein neues temperaturabhängiges Versagensmodell verwendet, um die Steigerung der Duktilität numerisch abbilden zu können. Experimentell werden mehrere Energiegrößen (Maschinen-, kinetische, Scherenergie) bestimmt, aus denen ein objektives Maß für die Bewertung abgeleitet wird. Über ein analytisches Modell wird gezeigt, welchen Einfluss die Materialeigenschaften und die Prozessgeschwindigkeit auf die Temperaturentwicklung besitzen, um so eine Abgrenzung des HGSS abzuleiten. Die kurze Prozesszeit (0,1 ms) beschränkt Echtzeitmessungen, sodass die Abschätzung der thermischen Entfestigung post-mortem durch ein Instabilitätskriterium erfolgt. Während das HGSS die Oberflächenqualität verbessert, blieben Auswirkungen auf nachgelagerte Verformungen (Kantenrissempfindlichkeit) und Verformungen bisher unerforscht. Untersuchungen adressieren beide resultierenden Eigenschaften.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Prediction of adiabatic blanking process properties with temperature dependent fracture criterion, International Conference on High Speed Forming - ICHSF
F. Schmitz, T. Rakshit, M. Hahn, T. Clausmeyer & A. E. Tekkaya
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Modelling and analysis of adiabatic blanking of AHSS with different heat treatment, International Conference and Workshop on Numerical Simulation of 3D Sheet Metal Forming Processes - NUMISHEET, Toronto (CA). Konferenzvortrag
F. Schmitz, B. Bohne, M. Hahn, T. Clausmeyer, M. Wagner & A. E. Tekkaya
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Strain-rate sensitive deformation behavior of a quenched and tempered C75S steel in a wide range of temperatures, FEMS Euromat, Frankfurt (DE). Konferenzvortrag
B. Bohne & M. F.-X. Wagner
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Determination of energies in high-speed blanking. Journal of Manufacturing Processes, 124, 1554-1566.
Schmitz, Fabian; Clausmeyer, Till; Hahn, Marlon & Tekkaya, A. Erman
