Die charakteristische Wabenstruktur der strukturierten Bleche ist bezeichnend für die Steifigkeit dieser Halbzeuge. Das sich daraus ergebende Leichtbaupotenzial wurde mehrfach von der Automobil- und Hausgeräteindustrie erkannt und führt zur Herstellung von verschiedenen Leichtbauteilen in Großserie. Dennoch besteht weiteres Potenzial für eine breite Anwendung von strukturierten Blechen, diese wird jedoch durch mangelnde Kenntnis von geeigneten Fertigungsverfahren und Prozessparametern für die Kleinserien begrenzt.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Auswahl geeigneter kleinserientauglicher Fertigungsverfahren. Das Verhalten der strukturierten Bleche, durch Hydroforming hergestellt, soll an drei Umformverfahren, Drücken, Bördeln und Sicken, sowie dem Trennen durch Lochen untersucht werden. Hierfür stehen zwei Versuchsstände zur Verfügung, an welchen die experimentellen Untersuchungen erfolgten.
Zunächst werden diese vier Fertigungsverfahren im Kontext des Standes der Technik vorgestellt und diskutiert. Die Arbeit widmet sich dann der Werkzeugentwicklung. Hier steht der Einsatz von geeigneten Kunststoffen, als Alternative zu Stahl, für die Strukturerhaltung beim Umformen und Trennen im Vordergrund. Um die Prozessgrenzen der Fertigungsverfahren beschreiben zu können, werden geeignete Werkzeuge der Versuchsplanung vorgestellt und erörtert. Die experimentelle Validierung der Umform- und Trennwerkzeuge an strukturierten Blechen erfolgt im Anschluss. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden ausführlich diskutiert.
Dem Einfluss der hexagonalen Wabenstruktur, insbesondere auf die Umformergebnisse, wird durch Beschreibung und Entwicklung der Prozesskette strukturiertes Blech begegnet. Die Forschungsergebnisse der kleinserientauglichen Fertigungsverfahren werden auf reale Musterbauteile übertragen und am Beispiel „Tankboden“ und „Tankdeckel“ aufgezeigt.
Schölzke Thomas
Leichtbau Umformtechnik strukturierte Bleche