Mit welchen Teilgebieten beschäftigt sich der Leichtbau?
Kosntruktion
Fertigungsverfahren
Werkstoff
Mit welchen Themen beschäftigt sich die Warmumformung in der Automobilbranche ?
Gewichtsreduzierung
Fahrzeugsicherheit
Bauteilintegration
Eigenschaftsgraduierung
Gebe den Ablauf des direkten Verfahrens in der Warmumformung an.
Erwärmung im Ofen
Transfer
Warmumformen
Beschnitt
Nenne die Herausforderungen, Ziele und Technologien der Warmumformung.
Die Herausforderung
Einführung strengerer Umweltgesetze
Einführung strengerer Sicherheitsvorschriften
Das Ziel
Höhere Steifigkeit der Karosserie für mehr Sicherheit
Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs für niedrigeren Kraftstoffverbrauch
Die Technologien
Kaltumformung hochfester Stähle
Warmumformung und kontrolliertes Formhärten
Führt die Reduzierung des Gewichts in der Automobilbranche immer zu einer besseren CO2-Bilanz?
Nein, Leichtbau stößt in der Herstellung mehr CO2 aus
Nur durch einen intelligenten Leichtbau ist es möglich in der Nutzung des Autos dies zu kompensieren bzw. zu unterschreiten
Dieser Punkt wird Break-even genannt.
Nenne die Nachteile der Kaltumformung von hochfesten Stählen
Hohe Presskräfte sind erforderlich (2-4-fach höher als bei Weichstahl)
Extreme Rückfederung der Teile nach dem Umformen
Chargenschwankungen
Sehr steife Werkzeuge aus teurem Material und dennoch erhöhter Verschleiß
Neue Produktionsanlagen erforderlich
Welche Abkühlrate wird beim Presshärten mindestens benötigt?
27 K/s
Vergleiche den Verfahrensablauf vom Direkten und Indirekten Presshärten.
Was sind Vor und Nachteile des Presshärtens?
Vorteile
Hohe Zugfestigkeit bis zu 1.500 MPa
Gewichtsreduzierung des Bauteils.
Höhere Konstruktionsfreiheit.
Sehr gute Wiederholgenauigkeit bei langen Produktionsläufen ohne Rückfederung.
Erforderliche Presskräfte für Formhärten zwischen 400-1.200 to gegenüber 2500-3.000 to bei der Kaltumformung von hochfesten Stählen.
Nachteile
Neue Investitionen für Produktionsanlagen sind erforderlich.
Das Beschneiden der hochfesten Bauteile ist teuer und verschleißbehaftet.
Nur wenige Firmen haben Erfahrung mit Konstruktion und Bau der Formhärtewerkzeuge.
Um die Zunderbildung zu verhindern, sind Materialbeschichtungen, Schutzgasatmosphäre im Ofen oder ein Abstrahlen der Bauteile erforderlich
Wie können mittels Presshärten Bauteile mit gradierten Eigenschaften erzeugt werden?
Werkzeugtemperierung
Werkzeugwerkstoff (Wärmeleitfähigkeit)
Werkzeugoberfläche (Kontaktfläche)
Platinentemperierung
Platinenwerkstoff (Tailor-welded Blanks)
Zeichne den Temperaturverlauf (Prozessablauf) beim Presshärten.
Welche Wärmeübertaragungsprozesse sind bei der Umformung und Abkühlung beim direkten Presshärten relevant und warum?
Wärmeleitung
Konvektion
Strahlung
Welche Wärmeübergangsprozesse sind beim Transfer relevant?
Was wird bei der Thermo-Mechanischen FE-Simulation des Presshärtens untersucht?
Thermische Analyse (Wärmekapazität)
Kontaktbedingung (Konvektion)
Mechanische Eigenschaften (E-Modul)
Mechanische Analyse (Spannung)
Beschreibe den Aufbau einer Presshärtanlage.
Presse
Ausfahrtische
Platinenlader
Roboter für Teilehandling
Ofen
Zentrierstation
Fertigteilstellplatz
Zentralsteuerung
Welche Erwärmung methoden weden beim Presshärten verwendet?
Konduktiv
Induktiv
Wie können Werkzeuge zum Presshärten erzeugt werden?
Spanende Fertigung
Laminierte Bauweise
Gießen
Mit welchen Schneidverfahren werden die durchs Presshärten erzeugten Bauteile getrennt bzw. zugeschnitten?
Laserschneiden
Hartschneiden
Halbwarmschneiden
Schneiden entlang der Softzone
Welche Aufheizmechanismen sind beim Presshärten relevant?
Wärme durch Umformung (90% Dissipation in Wärme)
Wärme durch Phasentransformation (Benötigte Wärme für Phasentransformation)
Wärme durch Reibung (Vernachlässigbar)
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