Thermokonduktives Umformverfahren für Bauteile

Einleitung / Abstract

Die Erfindung stellt ein thermokonduktives Umformungsverfahren bereit, mit dem hochfeste Werkstoffe ohne Rissbildung umgeformt werden können.

Hintergrund

Bisherige Untersuchungen zu Umformverfahren mit Unterstützung durch einen elektroplastischen Effekt haben noch nicht zu einer praktisch umsetzbaren und industriell verwendbaren Methode geführt, die ein Umformen schwierig verformbarer Werkstoffe, wie z. B. hochfeste Leichtmetalle, ermöglicht.

Lösung

Die Innovation liegt in der Anwendung der Thermokonduktivität. Dies bedeutet, dass die Umformung des Werkstück unter Anwendung sowohl einer Wärmebehandlung („thermo“) als auch elektrischen Stroms („konduktiv“) erfolgt. Entgegen der herrschenden Lehre, Kornvergrößerungen im Werkstoff (verursacht beispielsweise durch Wärmebehandlung beim Umformen) zu vermeiden, um der Rissbildung entgegenzuwirken, zielt das neue Verfahren im ersten Schritt auf Kornwachstum. Untersuchungen haben ergeben, dass Kornwachstum in Kombination mit der Ausnutzung des elektroplastischen Effekts (sehr hoher kurzzeitig fließender elektrischer Strom auf das Gefüge des Werkstoffs) eine Verbesserung des Umformvorgangs zur Folge hat. Die Erfindung eignet sich besonders für bisher problematisch umformbare Werkstoffe, insbesondere Werkstoffe mit Zwischenphasen (intermetallische Phasen) wie z. B. Aluminium, Stahl, Titan, Kupfer und Legierungen dieser Metalle.

Vorteile