Materialwissenschaftlich gestützte Entwicklung von Simulationsstrategien für den Einsatz des adiabatischen Trennens in der Blechteilfertigung

Projektträger: AiF/FOSTA
Projektnummer: 18865 BG – P 1127
Ansprechpartner: Fabian Schmitz M.Sc.
Status: abgeschlossen

Beim adiabatischen Scherschneiden stellt sich durch eine hohe lokale Formänderungsgeschwindigkeit ( ε̇ ≥103 s-1) und die kurze Prozesszeit (t<2 ms ) eine temperaturbedingte Entfestigung (vgl. Bild a) ein.

Hieraus resultieren im Vergleich zum konventionellen Verfahren eine hohe Schnittqualität und eine mögliche Verkürzung der Prozessroute beim Beschnitt von hochfestem Stahl. Die entstehende adiabatisch gescherte Trennfläche weist im Vergleich zum
konventionellen Verfahren besondere technologische Eigenschaften auf. Insbesondere betrifft dies die Geometrie der Scherfläche (vgl. Bild b) und die mechanischen Eigenschaften (vgl. Bild c) des adiabatisch gescherten Materials. Zur simulativen Vorhersage der lokalen Effekte ist der Einsatz einer sehr feinen Vernetzung notwendig. Fortschrittliche Neuvernetzungsstrategien wie das adaptive Neuvernetzen wurden hierzu verwendet. Hierdurch konnten die herrschenden Zustände im Scherband, wie die Temperatur (vgl. Bild d), berechnet werden. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkstoffwissenschaft (LWW) in Chemnitz bearbeitet.

 

a) Thermische Entfestigung, b) Geometrie der Trennfläche c) Härte des ASB, d) Eigenschaften im
ASB