TY - BOOK

T1 - Untersuchung des Risswachstums in einem Druckgießwerkzeug mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode

AU - Leindl, Mario Franz

N1 - nicht gesperrt

PY - 2008

Y1 - 2008

N2 - Druckgießen ist ein leistungsfähiges Verfahren zur Herstellung von kompliziert geformten Teilen in großen Stückzahlen. Einen entscheidenden Faktor stellen dabei die Gießwerkzeuge dar. Sie sind meist sehr aufwendig, kostspielig und haben einen großen Einfluss auf die Qualität der produzierten Teile. Um Ansätze für Verbesserungen entwickeln zu können, ist es daher von Interesse zu wissen, wie diese Werkzeuge belastet und geschädigt werden. Dabei sind zwei wichtige Themenkreise von Interesse: Einerseits die Vermeidung von Frühausfällen der Gießwerkzeuge, und anderseits die Initiation und das Wachstum von Rissen durch eine große Zahl von thermomechanischen Lastwechsel. Auf Grund der thermomechanischen Belastung bilden sich Risse und Rissnetzwerke an der gesamten Werkzeugoberfläche. In dieser Arbeit werden Methoden der numerischen Bruchmechanik verwendet, um Heißrissnetzwerke zu untersuchen. Infolge der thermomechanischen Belastung kommt es zu zyklisch-plastischen Deformationen an der Oberfläche und zum Aufbau von Eigenspannungen. Diese Eigenspannungsfelder reichen typischerweise in Tiefen von 0.5mm bis zu 2mm. Der Einfluss dieser Eigenspannungsfelder auf die Belastung und das Wachstumsverhalten von Rissen wird untersucht. In diesen Analysen werden Rissabschirm- und Rissverstärkungseffekte berücksichtigt. Die Ergebnisse der numerischen Berechnungen werden mit Experimenten verglichen.

AB - Druckgießen ist ein leistungsfähiges Verfahren zur Herstellung von kompliziert geformten Teilen in großen Stückzahlen. Einen entscheidenden Faktor stellen dabei die Gießwerkzeuge dar. Sie sind meist sehr aufwendig, kostspielig und haben einen großen Einfluss auf die Qualität der produzierten Teile. Um Ansätze für Verbesserungen entwickeln zu können, ist es daher von Interesse zu wissen, wie diese Werkzeuge belastet und geschädigt werden. Dabei sind zwei wichtige Themenkreise von Interesse: Einerseits die Vermeidung von Frühausfällen der Gießwerkzeuge, und anderseits die Initiation und das Wachstum von Rissen durch eine große Zahl von thermomechanischen Lastwechsel. Auf Grund der thermomechanischen Belastung bilden sich Risse und Rissnetzwerke an der gesamten Werkzeugoberfläche. In dieser Arbeit werden Methoden der numerischen Bruchmechanik verwendet, um Heißrissnetzwerke zu untersuchen. Infolge der thermomechanischen Belastung kommt es zu zyklisch-plastischen Deformationen an der Oberfläche und zum Aufbau von Eigenspannungen. Diese Eigenspannungsfelder reichen typischerweise in Tiefen von 0.5mm bis zu 2mm. Der Einfluss dieser Eigenspannungsfelder auf die Belastung und das Wachstumsverhalten von Rissen wird untersucht. In diesen Analysen werden Rissabschirm- und Rissverstärkungseffekte berücksichtigt. Die Ergebnisse der numerischen Berechnungen werden mit Experimenten verglichen.

M3 - Dissertation

ER -