TY - JOUR

T1 - Strangpressen von Profilen aus Aluminiumspänen

AU - Güley, V.

AU - Ben Khalifa, Noomane

AU - Tekkaya, A. Erman

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass grundlegende Prozessrandbedingungen wie Werkstofffluss, Pressverhältnis und Blocktemperatur die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Profils definieren. Bei höheren Pressverhältnissen und Blocktemperaturen war es möglich, eine bessere Verschweißung der Späne und dadurch höhere Werte für die Festigkeit und Duktilität der Aluminiumprofile zu erzielen. Durch eine Änderung des Werkstoffflusses, zum Beispiel mit dem unkonventionellen Einsatz eines Kammerwerkzeugs gegenüber einer Flachmatrize, konnte mit der Erhöhung des Pressdrucks und des Durchknetungsgrades eine größere Duktilität bei den erzeugten Profilen erreicht werden. Die Profilgeschwindigkeit zeigt hingegen nur in Abhängigkeit von der Blocktemperatur einen signifikanten Einfluss. Für die Herstellung der Aluminiumprofile können die Aluminiumspäne bzw. Schrott, Primäraluminium oder Sekundäraluminium eingesetzt werden. Der Energieverbrauch beim Strangpressen der Profile aus Aluminiumspänen beträgt im Durchschnitt nur 14 % der Energie, die zur Erzeugung von Sekundäraluminiumblöcken erforderlich ist. Das bedeutet einen enormen Energiegewinn un die Schonung der wichtigen Ressourcen. Zusätzlich wird damit die Menge des CO2-Ausstoßes deutlich verringert, sodass dieses Verfahren zu den Maßnahmen gegen die globale Erwärmung gezählt werden kann. Die gewonnenen Erkenntnisse können für künftige weitere Forschungsarbeiten im Bereich der Wiederverwertung anderer Leichtbauwerkstoffe wie Magnesium, Titan usw. hilfreich sein. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen ist es im Weiteren sinnvoll, die Zusammenhänge zwischen Prozessführung und Werkzeuggestaltung präzise herauszustellen, um eine ganzheitliche Prozessbeschreibung realisieren zu können. Hierzu ist zunächst eine sukzessive Steigerung des Komplexitätsgrades der Profile sinnvoll, um entsprechende Wirkzusammenhänge aufzuzeigen. Dies kann sowohl über die Ausweitung der Untersuchungen auf Mehrkammerhohlprofile als auch auf komplexere Vollprofile erfolgen. Da die Prozessparameter signifikant vom Legierungssystem beeinflusst werden, ist es darüber hinaus zielführend, das ermittelte Prozessfenster im Bereich der Aluminiumlegierungen auf Guss- sowie auf aushärtbare und nicht aushärtbare Knetlegierungen zu erweitern.

AB - In den Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass grundlegende Prozessrandbedingungen wie Werkstofffluss, Pressverhältnis und Blocktemperatur die mechanischen Eigenschaften des resultierenden Profils definieren. Bei höheren Pressverhältnissen und Blocktemperaturen war es möglich, eine bessere Verschweißung der Späne und dadurch höhere Werte für die Festigkeit und Duktilität der Aluminiumprofile zu erzielen. Durch eine Änderung des Werkstoffflusses, zum Beispiel mit dem unkonventionellen Einsatz eines Kammerwerkzeugs gegenüber einer Flachmatrize, konnte mit der Erhöhung des Pressdrucks und des Durchknetungsgrades eine größere Duktilität bei den erzeugten Profilen erreicht werden. Die Profilgeschwindigkeit zeigt hingegen nur in Abhängigkeit von der Blocktemperatur einen signifikanten Einfluss. Für die Herstellung der Aluminiumprofile können die Aluminiumspäne bzw. Schrott, Primäraluminium oder Sekundäraluminium eingesetzt werden. Der Energieverbrauch beim Strangpressen der Profile aus Aluminiumspänen beträgt im Durchschnitt nur 14 % der Energie, die zur Erzeugung von Sekundäraluminiumblöcken erforderlich ist. Das bedeutet einen enormen Energiegewinn un die Schonung der wichtigen Ressourcen. Zusätzlich wird damit die Menge des CO2-Ausstoßes deutlich verringert, sodass dieses Verfahren zu den Maßnahmen gegen die globale Erwärmung gezählt werden kann. Die gewonnenen Erkenntnisse können für künftige weitere Forschungsarbeiten im Bereich der Wiederverwertung anderer Leichtbauwerkstoffe wie Magnesium, Titan usw. hilfreich sein. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen ist es im Weiteren sinnvoll, die Zusammenhänge zwischen Prozessführung und Werkzeuggestaltung präzise herauszustellen, um eine ganzheitliche Prozessbeschreibung realisieren zu können. Hierzu ist zunächst eine sukzessive Steigerung des Komplexitätsgrades der Profile sinnvoll, um entsprechende Wirkzusammenhänge aufzuzeigen. Dies kann sowohl über die Ausweitung der Untersuchungen auf Mehrkammerhohlprofile als auch auf komplexere Vollprofile erfolgen. Da die Prozessparameter signifikant vom Legierungssystem beeinflusst werden, ist es darüber hinaus zielführend, das ermittelte Prozessfenster im Bereich der Aluminiumlegierungen auf Guss- sowie auf aushärtbare und nicht aushärtbare Knetlegierungen zu erweitern.

KW - Ingenieurwissenschaften

KW - Metallspan

KW - Strangpressprofil

KW - Strangpresse

KW - Umformgrad

KW - Aluminiumlegierung

KW - Verarbeitungstemperatur

KW - Duktilität

KW - Energieverbrach

KW - Wiederverwertung

KW - FEM-Simulation

UR - https://www.tib.eu/de/suchen/id/tema%3ATEMA20110601390/Strangpressen-von-Profilen-aus-Aluminiumsp%C3%A4nen/

M3 - Zeitschriftenaufsätze

VL - 87

SP - 93

EP - 97

JO - International Aluminium Journal

JF - International Aluminium Journal

SN - 0002-6689

IS - 6

ER -