2 - Science Slam - Verspannung und Ermüdung von Kaltmassivformwerkzeugen für unrunde Bauteilgeometrien [ID:60750]
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Ja

ich habe in meiner Doktorarbeit gelernt

wie man mit hohem Druck umgeht.

Das gilt zugegebenermaßen wahrscheinlich für jede jemals geschrieben Doktorarbeit.

Daher möchte ich es ein bisschen genauer ausdrücken.

Ich habe erforscht, wie man mit hohem mechanischem Druck umgeht.

Damit Sie so eine Vorstellung haben, von welchen Größenordnung ich rede, so wie ich hier auf

dem Boden stehe

wirken auf meine Füße einen Druck von etwa 17.500 Pascal.

Die Drücke

von denen ich rede

liegen im Bereich 1 bis 2 Gigapascal

also Milliarden Pascal.

Und das wäre etwa so, als müssten meine Füße nicht nur mein Körpergewicht tragen,

sondern zusätzlich noch das Gewicht des Eiffelturms.

Solche Drücke kommen in der Fertigungsprozessklasse der Kaltmassivumformung vor.

Das klingt jetzt erst mal kompliziert, ist aber eigentlich kinderleicht.

Wenn ich so ein Stück Knete nehme, das ja erst mal nicht erwärmt, also kalt ist und auch

eine gedrungene Form hat, also irgendwie massiv, und das mit meiner Hand in eine Plastikform drücke,

dann ist das bereits Kaltmassivumformung.

In der industriellen Anwendung sind allerdings die Materialien, die verwendet werden, meistens

deutlich fester.

Man hat also einen Bauteil zum Beispiel aus Stahl und auch hochfeste Werkzeuge und als

Kraft reicht dann die Handkraft auch nicht mehr ganz aus, sondern braucht zum Beispiel

eine hydraulische Presse.

Aber dann kann man tatsächlich auch Metalle kalt in eine Form drücken, so wie es mit der

Knete geht und zum Beispiel Bauteile wie Schrauben oder Zahnräder herstellen.

Das Ganze natürlich unter sehr hoher Kraft und wie erwähnt sehr hohem Druck, weil man

eben das Metall kalt verformen muss.

Und das ist mechanisch wahnsinnig anspruchsvoll

dabei noch nicht mal so sehr für das Bauteil.

Das muss ich ja sozusagen nur in die Form drücken lassen.

Und wenn ich an das Beispiel von vorher denke, meine Füße würden sich unter dem Druck des

Eiffelturms auch von ganz alleine in jede Form drücken lassen, auch wenn es wahrscheinlich

nicht so angenehm wäre.

Das Werkzeug hingegen

das formgebende Werkzeug hier

das muss diese Form ja definieren

die

Geometrie vorgeben und das auch nicht nur einmal, sondern für Zehntausende Lastzyklen.

Und um diese Werkzeuge zu verstärken, verwendet man dann sogenannte Armierungsringe, das ist

also dieser dunkelgraue Ring hier außen

um dem Druck

der von innen durch das Bauteil

kommt, von außen etwas entgegenzusetzen.

Trotzdem kommen gerade, wenn die Werkzeuggeometrien komplizierter werden, wie zum Beispiel dieses

Oval hier, häufig Ermüdungsrisse, wie man hier hinten einen sieht vor.

Und da war ein Ergebnis meiner Arbeit

dass es hilft gegen diese Ermüdungsrisse

wenn

Teil einer Videoserie :

Presenters

Dr.-Ing. Martin Killmann Dr.-Ing. Martin Killmann

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

00:03:28 Min

Aufnahmedatum

2025-11-21

Hochgeladen am

2025-11-24 17:25:30

Sprache

de-DE

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