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EFB-Forschungsbericht Nr. 184

Verarbeitungsverhalten von Aluminiumblechen mit Trockenschmierstoffen

EFB184.jpg

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Klaus Siegert, Dipl.-Ing. Necdet Dogan, Institut für Umformtechnik der Universität Stuttgart, Prof. Dr. rer.nat. Dr.- Ing. Horst Kleinert, Institut für Produktionstechnik der Technischen Universität Dresden

134 Seiten (sw 59, teils farbige Abb., 38 Tab., 64 Diag.)

ISBN: 978-3-86776-085-0

Preis (Digital) EUR 67,00

Preis (Print) EUR 74,90

Zusammenfassung

Durch den Einsatz von Trockenschmierstoffen auf Aluminiumblechen kann die Reibung zwischen Umformgut und Werkzeug vermindert werden. Dadurch ergibt sich eine Vergrößerung des möglichen Ziehverhältnisses und eine Erweiterung des Arbeitsbereiches.

Mit heißhärtenden Klebstoffen lässt sich mit hohen Klebfestigkeiten auf mit mineralölbasierten Trockenschmierstoffen beschichteten Aluminiumblechen langzeitstabil kleben. Sollte es dennoch erforderlich sein, den Trockenschmierstoff vor dem Kleben zu entfernen, kann auch auf den gereinigten Oberflächen gut geklebt werden. Mit tensidbasierten Trockenschmierstoffen war das nur sehr eingeschränkt möglich. Eine Reinigung vor dem Kleben ist empfehlenswert.

Im Hinblick auf eine schmierstoffarme Blechumformung leistet das Projekt somit einen weiteren Beitrag.

Das Forschungsvorhaben „Verarbeitungsverhalten von Aluminiumblechen mit Trockenschmierstoffen“ wurde unter der Fördernummer AiF 12208BG von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 184 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich.

Inhalt

1 Einleitung
2 Stand der Technik
2.1 Anforderungen an Schmierstoffe
2.2 Befettung von Stahlfeinblechen
2.3 Einsatz von Trockenschmierstoffen bei der Verarbeitung von Aluminium
2.4 Anforderungsprofil an Trockenschmierstoffe
2.5 Weiterverarbeitung durch Kleben
2.6 Zur Chemie der Trockenschmierstoffe
3 Forschungsziel und Lösungsweg
3.1 Forschungsziel
3.2 Vorgehensweise
3.2.1 Umformverhalten
3.2.2 Streifenziehversuch
3.2.3 Duncan-Shabel-Test
3.2.4 Aufbau des Ziehsickensimulators
3.2.5 Ermittlung des Umformverhaltens
3.2.6 Weiterverarbeitung durch Kleben
3.3 Blechwerkstoffe
3.3.1 Fügeteilwerkstoff Aluminium
3.3.2 Daten der Aluminiumlegierungen
3.4 Klebstoffe
3.4.1 Scotch Weld DP 490
3.4.2 Terokal 4520 – 34
3.4.3 Betamate 1493
3.4.4 Technische Daten der Klebstoffe
3.5 Trockenschmierstoffe
3.5.1 Schmierstoffe allgemein
3.5.2 Trockenschmierstoff C1
3.5.3 Trockenschmierstoff E1
3.5.4 Zieh- und Stanzöl Multidraw KTLN16
4 Experimentelle Untersuchungen in Stuttgart (IFU)
4.1 Quervergleich Coil- und Handbeschichtung
4.2 Oberflächenstrukturen der Proben
4.2.1 Definition der 3D-Oberflächenkenngrößen
4.2.2 Oberflächenkenngrößen von AA 6016-T4 und AA 5182-T0
4.3 Streifenziehversuche
4.4 Modifizierter Duncan-Shabel-Test
4.4.1 Ermittlung der Reibkräfte und Biegekräfte
4.4.2 Aluminiumblech AA 6016-T4
4.4.3 Aluminiumblech AA 5182-T0
4.5 Nachbildung der Verhältnisse an Ziehsicken
4.5.1 Aluminiumblech AA 5182-T0
4.5.2 Aluminiumblech AA 6016-T4
4.6 Umformverhalten
4.6.1 Versuchswerkzeug
4.6.2 Arbeitsdiagramm für AA 5182-T0
4.6.3 Arbeitsdiagramm für AA 6016-T4
4.6.4 Nachteile beim Einsatz der Trockenschmierstoffe
5 Experimentelle Untersuchungen in Dresden (IPT)
5.1 Probenherstellung
5.1.1 Verarbeitungszustand der Bleche
5.1.2 Herstellen der Klebverbindungen
5.1.3 Alterungstests
5.2 Prüfverfahren / Versuche
5.2.1 Zugscherversuch
5.2.2 Keiltest
5.2.3 Winkelschälversuch
5.3 Versuchsauswertung
5.3.1 Zugscherversuch
5.3.2 Winkelschälversuch
5.3.3 Zusätzliche Versuche
5.4 Analytische Untersuchungen
5.4.1 Beurteilung der Bruchflächen
5.4.2 Rasterelektronenmikroskopie (REM)
5.4.3 EDX – Analyse
5.5 Auswertungen der Untersuchungen
5.5.1 Beurteilung der Bruchflächen
5.5.2 Rasterelektronenmikroskopie und EDX -Analyse
5.5.3 Zusätzliche Analytische Untersuchungen
6 Zusammenfassung
6.1 Ergebnisse am IFU
6.2 Ergebnisse am IPT
7 Literaturverzeichnis
8 Anhang