Stranggepresste Bleche aus Aluminiumspänen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 437426733

Die direkte Verwertung von Aluminiumspänen stellt eine ressourcenschonende Alternative zum konventionellen Strangpressen von Gussblöcken dar, da der energieintensive Urformprozess für die Halbzeugherstellung eingespart wird. In bisherigen Forschungsarbeiten wurden die Grundlagen zur direkten Verarbeitung von Aluminiumspänen zu Vollprofilen durch das Strangpressen sowie die beeinflussenden Parameter untersucht. Die direkte Verarbeitung von Aluminiumspänen zu Blechhalbzeugen durch das Strangpressen von offenen Profilen und anschließendem Aufweiten und Walzen in einer Prozesskette sowie die umformtechnische Weiterverarbeitung wurde bisher noch nicht erforscht.Vorarbeiten zeigen, dass die Fertigung von Blechhalbzeugen durch die Prozesse Strangpressen von Aluminiumspänen und Aufweiten durch Walzen realisierbar ist. Darüber hinaus lassen sich die mechanischen Eigenschaften der spänebasierten Bleche durch den Walzprozess verbessern, sodass diese vergleichbar mit konventionell hergestellten Aluminiumblechen sind. Die Herstellung von Blechhalbzeugen aus Aluminiumspänen durch die Prozesskette Strangpressen von offenen Profilen und Aufweiten durch Walzen sowie die umformtechnische Weiterverarbeitung der Blechhalbzeuge soll deshalb grundlegend erforscht werden. Durch die Strangpress- und Walzparameter wird die Spanverschweißung beeinflusst und damit die mechanischen Eigenschaften und deren Streuung. Diese haben ebenfalls einen Einfluss auf die umformtechnische Weiterverarbeitung der Blechhalbzeuge. Die physikalischen Zusammenhänge der Spanverschweißung der einzelnen Prozessschritte können mithilfe eines analytischen Modells und basierend auf einer numerischen Modellierung abgeschätzt werden. Die Ermittlung der Bauteileigenschaften zeigt das Potential der spänebasierten Bauteile sowie deren Einsatzmöglichkeiten auf.Durch die direkte Wiederverwertung von Aluminiumspänen zu Blechhalbzeugen lassen sich das Bauteil- und Produktspektrum erweitern und somit neue Märkte erschließen. Darüber hinaus werden Energie und Ressourcen eingespart und CO2-Emissionen reduziert, was zu einer Senkung der Produktionskosten führt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Soeren Gies