Flittergratvermeidung beim Gratlosschmieden von Aluminium unter Berücksichtigung industrienaher Prozessparameter und Variation von werkzeugintegrierten Dichtungskonzepten

• Antragsteller: Dr.-Ing. Malte Stonis
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 446183957

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Forschungsvorhaben „Flittergratvermeidung beim Gratlosschmieden von Aluminium unter Berücksichtigung industrienaher Prozessparameter und Variation von werkzeugintegrierten Dichtungskonzepten“, kurz FliDiAl, wurden im genannten Berichtszeitraum die Grundlagen der industrienahen Entwicklung von Dichtungselementen für das Präzisionsschmieden untersucht. Ziel des Forschungsvorhabens war dabei die Reduzierung und langfristige Vermeidung von Flittergrat, also dem Fließen von Material in Werkzeugspalte. Aluminium weist eine besondere Anfälligkeit für die Entstehung von Flittergrat auf, da die vielen Gleitebenen der Gitterstruktur in einem hohen Umformvermögen resultieren. Durch die simulative Untersuchung von Prozessparametern und unterschiedlichen Dichtungskonzepten (AP 1) konnten erste Erkenntnisse über ein geeignetes Dichtungskonzept gewonnen werden. Eine angepasste rechteckige Dichtungsgeometrie wurde unter der Betrachtung Flittergratvermeidung bei gleichzeitig hoher Standzeit ausgewählt. Durch die Konstruktion eines Untersuchungswerkzeuges und der anschließenden Durchführung von Versuchen konnten unterschiedliche Parametervariation getestet werden und die Annahmen aus AP 1 überprüft werden (AP 2 & AP 4). Durch eine simulative Untersuchung konnte die Wirksamkeit einer Dichtung in industriellen Werkzeugen nachgewiesen werden (AP 3). Dabei stellten insbesondere mehrdimensionale Dichtungen eine Herausforderung dar. Auf Grundlage der simulativen und experimentellen Untersuchungen konnte neues Grundlagenwissen für den Einsatz von Dichtungen in Präzisionsschmiedeprozessen gewonnen werden. Die gewonnenen Erkenntnisse sind dabei in ein neues Gestaltungsmodell eingeflossen (AP 4).

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Dichtungsentwicklung für das Gratlosschmieden von Aluminium. In: phi – Produktionstechnik Hannover informiert, Newsletter Nr. 30 / März 2021. ISSN: 2198-1922
  Martini, A.
  
• Prozessoptimierung durch Flittergratvermeidung. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 117(11), 754-757.
  Martini, Alexander; Doede, Nils; Kriwall, Mareile; Stonis, Malte & Behrens, Bernd-Arno
  
• Flittergratvermeidung durch Dichtungsentwicklung. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 119(7-8), 507-510.
  Doede, Nils; Kriwall, Mareile; Stonis, Malte & Behrens, Bernd-Arno