AUS DER PRAXIS
WERKSTOFFENTWICKLUNGEN
Nach wie vor ist die statische
Festigkeit
einer
Legierung
die
wichtigste
Eigenschaft
für die Auslegung
eines
Strukturbauteils.
Immer
mehr rückt jedoch
das „Damage
Tolerant
Design“
als Auslegungskriterium
in den Vordergrund,
sodass
neben
statischen
Eigenschaften
auch Brucheigenschaften
und Ermüdungseigenschaften
in das Design
einfließen.
Die
Erhöhung
der Festigkeit
einer
Legierung
darf die sekundären
Eigenschaften
wie Bruchzähigkeit,
Ermüdungsrissausbreitungsgeschwindigkeit
oder das Korrosionsverhalten
nicht zu
stark beeinträchtigen.
Jede
Legierungsentwicklung
hat also
zum Ziel, die vielfältigen
Eigenschaften
zu verbessern,
welche
teilweise
untereinander
abhängig
sind, ohne
dass eine
Eigenschaft
nennenswert
leidet.
Dies hat einen
hohen
Entwicklungsaufwand
mit kosten
und zeitintensiven
Prüfungen
zur Folge.
Alle hochfesten
Aluminiumlegierungen
weisen
anisotrope
Eigenschaften
auf, das heißt infolge
des Presseffekts
7 sind
viele
Eigenschaften
abhängig
vom lokalen
Faserverlauf,
insbesondere
die Festigkeitswerte,
die Bruchzähigkeit
und die Ermüdungsrissausbreitung.
Wenn es gelingt,
die lokalen
Abkühlgeschwindigkeiten
beim Abschrecken
eines
Gesenkschmiedeteils
Bild 9: Prozesskettensimulation
Bild 10: 540-MN-Presse
bei Weber Metals
in Los Angeles
Bild: Otto Fuchs KG
zu simulieren,
kann man die lokalen
mechanischen
Bauteileigenschaften
vorausberechnen.
Gleichzeitig
ermöglichen
moderne
Schmiedesimulationen
die Darstellung
eines
dreidimensionalen
Faserverlaufs,
wodurch
die Richtungsabhängigkeit
der Eigenschaft
berücksichtigt
werden
kann. Bild 9 zeigt
eine
Prozesskettensimulation
für ein geschmiedetes
Al-Integralbauteil.
Die Kopplung
der einzelnen
Simulationstools
ist ein
Ziel künft
iger
Entwicklungsprojekte.
SCHMIEDEAGGREGATE
FÜR INTEGRALBAUTEILE
Aufgrund
der hohen
Investitionskosten
plant man, eine
Großpresse
möglichst
universell
einzusetzen,
sodass
auf dem gleichen
Aggregat
neben
Aluminiumlegierungen
auch Titan
und
Nickelwerkstoffe
verarbeitet
werden.
Hydraulische
Pressen
sind aufgrund
ihrer
universellen
Regelbarkeit
für die unterschiedlichen
Aufgaben
deutlich
besser
geeignet
als Spindelpressen
oder Hämmer.
Aus diesem
Grund
hat die Otto Fuchs-Gruppe
bei ihrem
Tochterunternehmen
Weber Metals in Los Angeles eine
neue Großpresse
mit einer
Presskraft
von 540 MN (entspricht
etwa 60.000 US-t) errichtet:
Amerikas größte
Schmiedepresse
ist auch die weltweit
größte
Unterflurpresse
und zugleich
die größte
jemals
privat
finanzierte
Presse
(Bild 10). Sie ging im Oktober 2018 in Betrieb.
44 massivUMFORMUNG | SEPTEMBER 2019