TY - BOOK

T1 - Entwicklung umformtechnischer Verfahren zum Nachverdichten von Sinterformteilen

AU - Planitzer, Florian

N1 - nicht gesperrt

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung von Verfahren, mit denen es gelingt, die zunehmend wachsenden Anforderungen an pulvermetallurgische (PM) Bauteile hinsichtlich Festigkeit und Komplexität zu erfüllen. Als Ansatz hierfür wird das Verbessern der Bauteileigenschaften durch Erhöhung der Dichte lokal oder über den gesamten Querschnitt mittels umformtechnischer Operationen gewählt. Hierzu werden drei Strategien verfolgt. Um die Festigkeit von oberflächennah beanspruchten Bauteilen zu steigern, wird das Randzonenverdichten mittels PM-Fließpressen in einer FE-Studie und begleitenden praktischen Laborversuchen entwickelt. Um die Prozessgrenzen des bereits zum Verdichten von Bauteilabschnitten sowie ganzen Bauteilen verwendeten Kalibrierverfahrens auszuloten und zu erweitern, wird dieses in einer FE-Parameterstudie einer intensiven Betrachtung unterzogen. In dieser werden grundlegende Wechselwirkungen von Vorform und Werkzeug erkannt und darauf basierend Konstruktionsrichtlinien für die Vorformgestaltung abgeleitet. Darüber hinaus werden Methoden zur Erweiterung des Prozessspektrums vorgeschlagen. Mit dem Ansatz der Halbwarmumformung (HWU) von PM-Bauteilen, die anhand des Kalibrierprozesses in praktischen Versuchen untersucht und entwickelt wird, werden Möglichkeiten aufgezeigt, die Prozessgrenzen bestehender Verfahren auszuweiten, um höherdichte und somit höherfeste Bauteile mit noch komplexeren Geometrien zu fertigen. Hinsichtlich erzielter Dichte und Dichteverteilung erfüllen die untersuchten Verfahren die derzeitigen und in nächster Zukunft zu erwartenden Anforderungen und tragen so zur Wettbewerbsfähigkeit der Pulvermetallurgie bei. Mit der Möglichkeit, noch komplexere, randzonennah- oder durchverdichtete Bauteile zu fertigen, öffnet die HWU die Tür zu neuen Produktgruppen und stellt somit ein interessantes Themengebiet für die weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeit dar.

AB - Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung von Verfahren, mit denen es gelingt, die zunehmend wachsenden Anforderungen an pulvermetallurgische (PM) Bauteile hinsichtlich Festigkeit und Komplexität zu erfüllen. Als Ansatz hierfür wird das Verbessern der Bauteileigenschaften durch Erhöhung der Dichte lokal oder über den gesamten Querschnitt mittels umformtechnischer Operationen gewählt. Hierzu werden drei Strategien verfolgt. Um die Festigkeit von oberflächennah beanspruchten Bauteilen zu steigern, wird das Randzonenverdichten mittels PM-Fließpressen in einer FE-Studie und begleitenden praktischen Laborversuchen entwickelt. Um die Prozessgrenzen des bereits zum Verdichten von Bauteilabschnitten sowie ganzen Bauteilen verwendeten Kalibrierverfahrens auszuloten und zu erweitern, wird dieses in einer FE-Parameterstudie einer intensiven Betrachtung unterzogen. In dieser werden grundlegende Wechselwirkungen von Vorform und Werkzeug erkannt und darauf basierend Konstruktionsrichtlinien für die Vorformgestaltung abgeleitet. Darüber hinaus werden Methoden zur Erweiterung des Prozessspektrums vorgeschlagen. Mit dem Ansatz der Halbwarmumformung (HWU) von PM-Bauteilen, die anhand des Kalibrierprozesses in praktischen Versuchen untersucht und entwickelt wird, werden Möglichkeiten aufgezeigt, die Prozessgrenzen bestehender Verfahren auszuweiten, um höherdichte und somit höherfeste Bauteile mit noch komplexeren Geometrien zu fertigen. Hinsichtlich erzielter Dichte und Dichteverteilung erfüllen die untersuchten Verfahren die derzeitigen und in nächster Zukunft zu erwartenden Anforderungen und tragen so zur Wettbewerbsfähigkeit der Pulvermetallurgie bei. Mit der Möglichkeit, noch komplexere, randzonennah- oder durchverdichtete Bauteile zu fertigen, öffnet die HWU die Tür zu neuen Produktgruppen und stellt somit ein interessantes Themengebiet für die weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeit dar.

KW - Umformtechnik

KW - Pulvermetallurgie

KW - Sinterformteile

KW - Oberflächenverdichten

KW - Verdichten

KW - selektives Verdichten

KW - Fließpressen

KW - Kalibrieren

KW - Nachpressen

KW - Halbwarmumformung

KW - HWU

KW - PM

KW - powder metallurgy

KW - metal forming

KW - surface densification

KW - densification

KW - selectiv densification

KW - extrusion

KW - repressing

KW - sizing

KW - warm forming

KW - PM

KW - P/M

M3 - Dissertation

ER -