title: Systematische Untersuchung zur Blechumformung von Hybridbauteilen
title: Systematic Investigation on the Sheet Metal Forming of Hybrid Components
Creators: name: Hafenecker, Jan
Publisher: name: FAU University Press
Year: 2024
Subjects: subject: Hybrid
subject: Blechumformung
subject: Additive Fertigung
subject: Edelstahl
subject: Numerische Simulation
subject: Umformtechnik
subject: Ingenieurwissenschaften
subject: Maschinenbau
subject: Produktionstechnik
subject: Umformen
subject: Nichtrostender Stahl
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::60 Technik::600 Technik und Technologie
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::62 Ingenieurwissenschaften::620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Bereiche
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::67 Industrielle Fertigung::670 Industrielle Fertigung

description: Parallel erschienen als Druckausgabe bei FAU University Press, ISBN: 978-3-96147-764-7
description: Die Kombination von Umformtechnik und additiver Fertigung ermöglicht die Herstellung von Hybridbauteilen, die die Vorteile beider Verfahren nutzen, um somit industriellen Trends entgegenzuwirken, die konventionelle Fertigungsansätze an ihre Grenzen treiben. Die auf den Blechen additiv aufgebrachten Funktionselemente beeinflussen das Materialverhalten während der Umformoperation und begünstigen ein früheres Materialversagen in Form von Rissbildung. Um dennoch das volle Potential von Hybridbauteilen, bestehend aus Blechen und additiv gefertigten Funktionselementen, auszuschöpfen, werden im Rahmen dieser Arbeit die Wirkmechanismen beim Tiefziehen von Hybridbauteilen mit bis zu 21 Funktionskörpern erarbeitet. Dafür wird der Herstellungsprozess ganzheitlich untersucht, indem eine Prozessführungsstrategie des genutzten pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzens erarbeitet wird, die mechanischen Eigenschaften von Blech- und Additivkomponente vergleichend charakterisiert werden und abschließend Forschungshypothesen bezüglich der Einflussmechanismen geprüft werden. Die unterschiedlichen Herstellungsverfahren resultieren in unterschiedlichen Mikrostrukturen und demzufolge mechanischen Eigenschaften, die bei der Modellierung und Umformung der Hybridbauteile beachtet werden müssen. Bei der Gestaltung der Hybridbauteile ist darauf zu achten, dass die Durchmesser der Funktionselemente gering gewählt werden, die Platzierung in unkritischen Bereichen und gleichmäßig verteilt erfolgt.
description: The combination of forming technology and additive manufacturing facilitates the production of hybrid components that take advantage of both processes in order to cope with industrial trends that push conventional manufacturing approaches to their limits. The additively built functional elements on the sheets influence the material behavior during the forming operation and promote premature material failure in the form of cracking. In order to maximize the full potential of hybrid components consisting of sheet metal and additively manufactured functional elements, the mechanisms of action during deep drawing of hybrid components with up to 21 functional elements are investigated in this work. For this purpose, the manufacturing process is investigated comprehensively by developing a process strategy for the laser-based powder bed fusion process used, comparatively characterizing the mechanical properties of sheet metal and additive components, and finally verifying research hypotheses regarding the influencing mechanisms. The different manufacturing processes result in different microstructures and consequently mechanical properties, which must be taken into account in the modeling and forming of the hybrid components. When designing the hybrid components, it is important to ensure that the diameters of the functional elements are selected to be small and that they are placed in non-critical areas and evenly distributed.