Bonded Blanks lassen sich innerhalb einer neuen Prozesskette umformen

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Leibniz Universität Inst. für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM)

Neben den Scherschneiduntersuchungen war auch die umformtechnische Charakterisierung des Tiefziehprozesses lokal verstärkter Doppellagenbleche ein Schwerpunkt dieses Projekts (Bild 5). Dafür wurde am Beispiel eines Motorhaubeninnenblechs im Maßstab 1:4 (Bild 6) die gesamte Prozesskette von der Beschichtung über die Zuschnittsherstellung sowie das Vorfixieren bis zum Umformen und der KTL-Beschichtung abgebildet.

Verbunde aus Grundblech und Verstärkungsblech gemeinsam umgeformt

Mithilfe der Umformsimulation wurden das Tiefziehwerkzeug, die optimale Lage des Verstärkungsblechs sowie die Zuschnittsgeometrien für Grund- und Verstärkungsblech ermittelt. Insbesondere die Gestaltung des in die Matrize integrierten und verstellbaren Inlays für die Verarbeitung unterschiedlicher Verstärkungsblechdicken war dabei Gegenstand der Untersuchungen und Optimierungen.

Die beschichtet geschnittenen Verstärkungsbleche wurden im Nebenschlussverfahren, welches ein Durchschweißen elektrisch isolierender Klebstoffschichten ermöglicht, auf dem Grundblech mit zwei Punkten vorfixiert, da eine kraftübertragende und lagesichernde Verbindung über den Klebstoff erst nach der Temperaturaktivierung in der KTL-Stufe (kathodische Tauchlackierung) stattfindet.

Verbunde aus Grundblech und Verstärkungsblech in unterschiedlichen Blechwerkstoff- und Blechdickenkombinationen wurden in Tiefziehversuchen gemeinsam umgeformt und anschließend einer KTL-Behandlung unterzogen, in welcher in der Trocknungsphase die thermische Aktivierung des Klebstoffs stattfand und dieser seine Endfestigkeit erreichte.

Salzsprühtest zeigte keine korrosiven Erscheinungen

Im Salzsprühtest ausgelagerte Proben zeigten keine Korrosion an der Fügestelle. Auch die Bereiche, in denen durch Rückfederung ein Spalt entstand, der vom Klebstoff nicht vollständig ausgefüllt werden konnte, widerstanden dem korrosiven Angriff. Im vorgestellten Projekt ist es gelungen, einen Klebstoff zu entwickeln, welcher über zwei Abbindemechanismen verfügt und so die Realisierung der vorgestellten Prozesskette ermöglicht. Der Auftrag des Klebstoffs auf das Blechband, das Ausschneiden von Verstärkungsblechen, die Fixierung der Verstärkungsbleche am Grundblech, die gemeinsame Umformung und die Aushärtung des Klebstoffs im KTL-Prozess wurden erfolgreich untersucht.

Danksagung: Das IGF-Vorhaben (15638N) der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. – Fosta wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert. Die Forschungsstellen bedanken sich für die Förderung.

* Dipl.-Ing. Thomas Pielka ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) der Universität Hannover, Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens ist Leiter des IFUM. Autorenteam: Prof. Dr. rer. nat. Bernd Mayer, Dipl.-Ing. Manfred Peschka und Dipl.-Chem. Andreas Lühring vom IFAM Bremen, Dr.-Ing. Richard Krimm, Dr.-Ing. Sven Hübner und Dipl.-Ing. Jürgen Rosenberger vom IFUM Hannover

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