Temperierte Umformung von Blechen aus Magnesiumknetlegierungen mittels Hochdruckblechumformung (HBU)

Zunächst wurden umfangreiche Untersuchungen an drei verschiedenen Magnesiumlegierungen MgAl3Zn1 (AZ31B), MgAl4Zn1 (MA2-1) und MgAl4Zn1 (MA2-1 HP) sowie an einer Aluminiumlegierung AlMg4,5Mn0,4 (AA5182) als Referenz durchgeführt. Diese Untersuchungen umfassten für die oben genannten Werkstoffe temperierte Zugversuche in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis T = 225 °C.

Weiterhin wurden temperierte Streckziehversuche sowohl mit einem konventionellem Werkzeug als auch mittels einer temperierten hydraulischen Tiefung realisiert. Diese Streckziehversuche wurden ebenfalls in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis T = 250 °C durchgeführt.

Ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsvorhabens lag am IFUM in der Konstruktion und Fertigung eines Werkzeugs zur temperierten Vorformung Demonstratorbauteils. Dieses Werkzeug wurde benötigt, da das temperierte Vorformen mit dem am IWU Chemnitz eingesetzten Werkzeug zur temperierten Innenhochdruckumformung (T-IHU) auf Grund dessen kompakter Bauweise nicht realisierbar war.

Weiterhin wurde das Anforderungsbild an temperierte Innenhochdruck-Blechumform­prozesse mit flüssigen Wirkmedien dargestellt. Es wurde der Nachweis der Leistungs- und Funktionsfähigkeit der Temperierungsanlage mit einem integrierten temperierten Druckübersetzer in Verbindung mit einer IHU- Presse erbracht. Die Funktionalität des entwickelten T-IHB-Werkzeuges wurde nachgewiesen. Die technische Beherrschbarkeit der T-IHB-Umformung konnte anhand eines Demonstratorbauteils (Motorhaubeninnenteil) mit den oben genannten Werkstoffen gezeigt werden. Die erforderlichen Prozessparameter wurden determiniert und dargestellt.

Die Bauteilqualität des Demonstratorbauteils nach der T-IHB-Umformung wurde anhand der Wanddicken- und Formänderungsverläufe, der Werkstoffeigenschafts- und Gefügeveränderungen, der Maß- und Formabweichungen und der Oberflächen­topografieveränderungen dargestellt und charakterisiert. In diesem Zusammenhang wurde der weiche Tiefziehstahl DC04 (ST14) in die Untersuchungen aufgenommen.
Schließlich wurden Praxisrichtlinien für potenzielle Anwender dieses Verfahrens erarbeitet und die Forschungsergebnisse in einem Abschlussbericht zusammengefasst.