Grundlegende Untersuchungen zur Herstellung von Leichtbauverbundstrukturen mit Aluminiumschaumkern
Files
Diss. Reihe Fertigungstechnik, Band 164
Language
Document Type
Issue Date
Issue Year
Authors
Editor
Publisher
ISBN
Abstract
In the automotive industry substantial measures were taken in recent years in terms of lightweight construction to minimize fuel consumption and emission output and to counteract the likewise growing vehicle weight according to the rising demands of customers for higher comfort and improved passenger safety. Sandwich components are characterized by high stiffness and at the same time low weight and can contribute to weight reduction. Aluminium foams due to their material properties show an excellent potential to be used as the core structures in such composites. However the forming properties of aluminium foams are very poor. Within this work the material behaviour and the forming properties of aluminium foam at elevated temperatures are investigated and an adapted process and tool layout for forming is developed. Furthermore suitable joining techniques are characterized and evaluated regarding to their applicability to enable manufacturing of sandwich components made of aluminium foam and sheet metal materials.
Abstract
Im Automobilbau wurden in den letzten Jahren erhebliche Anstrengungen hinsichtlich Leichtbaumaßnahmen unternommen um Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu minimieren und der gleichzeitigen stetigen Zunahme des Fahrzeuggewichts durch wachsende Komfort- und Sicherheitsansprüche der Kunden entgegenzuwirken. Kernverbundwerkstoffe zeichnen sich durch hohe Steifigkeit bei geringem Bauteilewicht aus und können einen großen Beitrag zur Gewichtreduzierung leisten. Aluminiumschäume besitzen aufgrund ihres Eigenschaftsprofils ein großes Potential für die Verwendung als Kernstrukturen in solchen Komponenten, jedoch ist ihr Umformvermögen stark beschränkt. Im Rahmen dieser Arbeit werden das Werkstoffverhalten und die Umformeigenschaften von Aluminiumschaum bei erhöhter Temperatur untersucht und eine angepasste Prozess- und Werkzeugauslegung für die Umformung erarbeitet. Weiterhin werden geeignete Verfahren zum Fügen von zellularem Aluminium und Blechwerkstoffen charakterisiert und hinsichtlich ihrer Eignung bewertet, um die Herstellung von Kernverbundbauteilen aus geschäumtem Aluminium und Blechwerkstoffen ermöglichen.