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| Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Wednesday, September 16, 2015, Saal Seoul 5:00 PM
Leichtbau und Mischmaterialverbindungen
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| Title: |
Prozessentwicklung zum Herstellen von Surface Composites durch Friction Stir Processing
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| Authors: |
Kevin Fleischhauer* / Technische Universität Ilmenau / Fachgebiet Fertigungstechnik, Deutschland
Anna Regensburg / Technische Universität Ilmenau / Fachgebiet Fertigungstechnik, Deutschland
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| Abstract: |
Aktuelle Bestrebungen im Bereich der Leichtbautechnologie und sowie die stetige Optimierung verfügbarer Fertigungstechnologien führen dazu, dass sich der Einsatz von Verbundwerkstoffen bereits in zahlreichen Anwendungen etabliert hat. Die Nutzung des Rührreibschweißens zur Herstellung von Oberflächen-Metallmatrix-Verbundwerkstoffen bietet an dieser Stelle die Möglichkeit, funktionale Oberflächen für verschiedene Anwendungsbereiche ohne das Auftragen einer zusätzlichen Schicht direkt zu implementieren und so dem Fertigungsprinzip Funktionswerkstoff an Funktionsstelle zu ermöglichen.
Schwerpunkt dieser Untersuchung ist die Analyse des verfahrenstypischen Materialflusses sowie das Aufzeigen seiner Abhängigkeit von den prozessseitigen Einflussgrößen. Hierfür wurden 5mm starke EN AW-5754-Aluminiumbleche mit verschiedenen Werkstoffen durch Friction Stir Processing verstärkt. Durch den Einsatz verschiedener Werkzeugkonzepte, Vorschubgeschwindigkeiten, Drehzahlen und Bearbeitungsstufen und die Aufnahme charakteristischer Größen wie Axialkraft, Drehmoment und Werkzeugverschleiß konnte anschließend eine Korrelation zwischen Prozess und Materialverteilung in der Bearbeitungszone abgeleitet werden.
In diesem Zusammenhang wurde eine Methodik in Form eines Algorithmus entwickelt, um die klassische mechanische Charakterisierung durch eine quantitative Beschreibung der Materialverteilung im Bereich des Werkzeugeingriffs zu erweitern. Diese Bewertung umfasste die Charakterisierung von Menge, Lage und Homogenität des eingebrachten Verstärkungsmaterials. Durch die erzielten Ergebnisse und den zusätzlichen Erkenntnisgewinn wird eine separierte Betrachtung der material- und parameterabhängigen Effekte ermöglicht. Dies wiederum resultiert in einer verbesserten Übertragbarkeit der erarbeiteten Zusammenhänge für den praktischen Einsatz.
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