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48,80 €ISBN 978-3-8440-8968-4Softcover204 pages120 figures290 g21 x 14,8 cmGermanThesis
February 2023
André Schulze
Bleche aus stranggepressten Aluminiumspänen
Herstellung, Charakterisierung und Umformbarkeit
Die Gewinnung von Aluminium und seine Weiterverarbeitung zu Produkten ist mit einem hohen Energiebedarf und Treibhausgasemissionen verbunden. Andererseits führen die Folgen des Klimawandels zu verstärkten Anstrengungen in den Bereichen Energieeffizienz, Emissionsminderung und Ressourcenschonung. Das direkte Recycling ohne Wiedereinschmelzen ermöglicht Energie-, Treibhausgas- und Materialeinsparungen.
Eine neue Prozesskette, bestehend aus dem Strangpressen von Aluminiumspänen zu einem zylindrischen offenen Profil und dem anschließendem Aufweiten und Walzen, zur Herstellung von Blechen aus EN AW-6060 Aluminiumspänen, wird vorgestellt. Die physikalischen Vorgänge bei der Verschweißung der Späne in den einzelnen Prozessschritten werden untersucht und eine Vorhersage der Verschweißqualität mit Hilfe eines analytischen Modells und numerischer Methoden berechnet. Die mechanischen Eigenschaften sowie die Mikrostruktur der spänebasierten Bleche werden untersucht und die Ergebnisse mit denen von Blechen auf Basis von konventionellen Gussblöcken verglichen. Die Bleche werden durch Biegen und Tiefziehen zu Biegeteilen und Näpfen weiterverarbeitet, um ihre Umformbarkeit zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen leichte Unterschiede in den Eigenschaften der spänebasierten Bleche, die eine Differenz von 2 – 10 % zu den gussbasierten Blechen haben. Die Analyse der Biegeteile bzw. der tiefgezogenen Näpfe zeigt keine signifikanten Unterschiede zwischen denen aus Spänen und denen aus Gussmaterial. Es kann festgestellt werden, dass ihr Potential zur weiteren plastischen Umformung gleich ist, was die neue Prozessroute zu einer ressourcenschonenden Alternative für die Herstellung von Produkten aus Aluminiumblechen macht.
Eine neue Prozesskette, bestehend aus dem Strangpressen von Aluminiumspänen zu einem zylindrischen offenen Profil und dem anschließendem Aufweiten und Walzen, zur Herstellung von Blechen aus EN AW-6060 Aluminiumspänen, wird vorgestellt. Die physikalischen Vorgänge bei der Verschweißung der Späne in den einzelnen Prozessschritten werden untersucht und eine Vorhersage der Verschweißqualität mit Hilfe eines analytischen Modells und numerischer Methoden berechnet. Die mechanischen Eigenschaften sowie die Mikrostruktur der spänebasierten Bleche werden untersucht und die Ergebnisse mit denen von Blechen auf Basis von konventionellen Gussblöcken verglichen. Die Bleche werden durch Biegen und Tiefziehen zu Biegeteilen und Näpfen weiterverarbeitet, um ihre Umformbarkeit zu ermitteln. Die Ergebnisse zeigen leichte Unterschiede in den Eigenschaften der spänebasierten Bleche, die eine Differenz von 2 – 10 % zu den gussbasierten Blechen haben. Die Analyse der Biegeteile bzw. der tiefgezogenen Näpfe zeigt keine signifikanten Unterschiede zwischen denen aus Spänen und denen aus Gussmaterial. Es kann festgestellt werden, dass ihr Potential zur weiteren plastischen Umformung gleich ist, was die neue Prozessroute zu einer ressourcenschonenden Alternative für die Herstellung von Produkten aus Aluminiumblechen macht.
Keywords: Strangpressen; Spänestrangpressen; Recycling
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Am Langen Graben 15a
52353 Düren
Germany
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