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Manufacturing of Hybrid Solid Components by Tailored Forming

  • Johanna UheEmail author
  • Bernd-Arno Behrens
Conference paper

Abstract

Constantly increasing requirements for technical components considering strength, functional integration, lightweight construction as well as saving resources lead to the demand for high-performance components with locally adapted properties. In order to meet these requirements, the combination of different materials within one component is of major importance. Within the Collaborative Research Centre (CRC) 1153, innovative process chains are being developed to realise a new class of hybrid solid components. In contrast to existing manufacturing processes of hybrid solid components, where the joining process takes place during forming or at the end of the process chain, tailored semi-finished workpieces are used, which are joined before the forming process. This results in a geometric and thermomechanical influence on the joining zone during the forming process which cannot be created by conventional joining techniques. In the scope of this work the Tailored Forming approach is defined and an overview of the applied joining, forming and finishing steps is given as well as a short summary of the accompanying design and evaluation methods.

Keywords

Tailored forming Hybrid components Bulk metal forming 
Herstellung hybrider Bauteile durch Tailored Forming

Abstract

Stetig zunehmende Anforderungen an technische Massivbauteile bezüglich der Festigkeit, Funktionsintegration, Gewichtsminimierung sowie Ressourcenschonung führen zur steigenden Nachfrage nach Hochleistungskomponenten mit lokal angepassten Eigenschaften. Um diese Anforderungen erfüllen zu können, ist die Kombination verschiedener Materialien innerhalb eines Bauteils immer häufiger notwendig. Im Sonderforschungsbereich (SFB) 1153 werden innovative Prozessketten entwickelt, um eine neue Klasse von hybriden Massivbauteilen zu realisieren. Im Gegensatz zu bestehenden Herstellungsverfahren von Massivbauteilen, bei denen der Fügeprozess während oder nach der Umformung stattfindet, werden hybride Halbzeuge verwendet, die bereits vor dem Umformprozess gefügt werden. Daraus resultiert eine geometrische und thermomechanische Beeinflussung der Fügezone während des Umformprozesses, die mit herkömmlichen Fügeverfahren bislang nicht realisierbar sind. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Tailored Forming-Ansatz vorgestellt und ein Überblick über die angewandten Füge-, Umform- und Endbearbeitungsverfahren sowie eine kurze Zusammenfassung der begleitenden Auslegungs- und Simulationsmethoden gegeben.

Keywords

Tailored Forming Hybride Bauteile Massivumformung 

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Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Leibniz Universität Hannover, Institut für Umformtechnik und UmformmaschinenGarbsenGermany

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