Increase of the limit of formability for bending of aluminium/steel hybrid blanks through laser shot peening

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Subject Area: Primary Shaping and Reshaping Technology, Additive Manufacturing
• Term: from 2004 to 2005
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5419474

Ziel des beantragten Vorhabens ist, die Umformeigenschaften lasergefügter Aluminium/Stahl Hybrid Blanks durch lokale Beeinflussung der Spannungszustände über Druckstöße zu verbessern. Hierzu sollen über eine Laserkurzpulsbehandlung während des Biegens Druckspannungen in den Zugbereich der Umformzone eingebracht werden. Die mechanischen Eigenschaften von Aluminium/Stahl Hybrid Blanks werden signifikant durch den während des Fügens entstehenden intermetallischen Phasensaum im Verbindungsbereich der Bleche bestimmt. Durch die Entwicklung geeigneter Laserprozesse konnte die Phasenbildung auf unter 5µm begrenzt werden und weisen gute statische als auch dynamische Festigkeiten auf. Erste wirkmedienbasierte Umformversuche haben jedoch gezeigt, dass bei geringen Biegeradien eine Rissinitiierung im Aluminium und der Rissfortschritt im intermetallischen Phasensaum stattfindet. Hieraus leitet sich der hier aufgegriffene Forschungsbedarf zur Charakterisierung der Versagensmechanismen und Verbesserung des Formgebungsverhaltens durch lokale Induzierung von Druckspannungen mittels Kurzpulslaserbehandlung des Nahtbereiches ab. Als Untersuchungsgegenstand werden im Stumpfstoß gefügte Aluminium/Stahl Hybrid Blanks verwendet, deren Verformungsverhalten im freien Biegeversuch mit einer überlagerten Laserkurzpulsbehandlung beschrieben wird.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1074: Erweiterung der Formgebungsgrenzen bei Umformprozessen