Abkant- und Bördelverhalten von bandlackierten Feinblechen

Im Rahmen vorliegender Arbeit wurden Möglichkeiten untersucht, um optimale Parameter für das Abkanten und Bördeln bandlackierter Bleche zu finden. Ziel ist es, eine rissfreie Oberfläche im Außenbereich des Biegeradius zu erhalten. Des Weiteren sollten die Korrosionsbeständigkeit sowie der Glanz des Lackes bestehen bleiben. Untersucht wurden zwei verschiedene Lacksysteme: Ein Vierschichtdecklacksystem brillantsilber und ein Zweischichtlacksystem KTL-Füller-Ersatz. Der Einsatz des Vierschichtdecklackes brillantsilber ist begrenzt und besonders im Falle des Abkantradius (0T) kommt es zu massiven Rissen an der Biegekante. Eine nachfolgende Wärmebandlung erzielt zwar ein leichtes Ausheilen dieser Defekte in der obersten Klarlackschicht, die Risse in den nachfolgenden Schichten hingegen konnten nicht behoben werden.

Das Zweischicht Lacksystem hingegen ist auch für diese sehr kleinen Radien rissbeständig. In keinem der untersuchten Fälle traten hier Risse auf. Die Korrosionsuntersuchung ergab ebenso ein durchweg positives Ergebnis, d.h. Korrosion des Substratwerkstoffes trat im Biegeradius nicht auf. Eine nachfolgende Wärmebehandlung beeinflusste hierbei das Ergebnis für beide Werkstoffe nicht.

Mittels der Laserberasterung konnte eine Dehnungsanalyse erfolgen, um eine Aussage über die am Biegeradius auftretenden Formänderungen machen zu können. Auch hier zeigen die Ergebnisse, dass der KTL-Füller-Ersatz wesentlich höhere Formänderungen ohne Rissbilung und Verlust der Glanzeigenschaften aushält. Im Rahmen eines Simulationsmodells konnten die Umformvorgänge abgebildet werden. Da die Lackschichten sehr dünn sind, sind diese in einem herkömmlichen Simulationsprogramm diese nicht vernünftig abbildbar, da eine Vernetzung schwer möglich ist und die Rechenzeiten sehr lang würden.

Zudem konnte festgestellt werden, dass die Lackschichten lediglich die Reibung beeinflussen, und diese wurde in der Simulation variiert und mit den Ergebnissen der optischen Dehnungsanalyse verglichen. Die Tendenz der Ergebnisse bildet diesen Zusammenhang sehr gut ab. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist somit erreicht worden.

Ziele zukünftiger Forschungsarbeiten sollten darin liegen, Decklacksysteme zu entwickeln, die in den unteren Lackschichten höhere Formänderungen aushalten und somit auch direkt für die industrielle Produktion inklusive Abkant- und Bördelprozess eingesetzt werden können. Zudem sollte der Einsatz bandlackierter Feinbleche in weiteren Umformprozessen, wie zum Beispiel dem Tiefziehen, untersucht werden.