Forschungsprojekt

Scherschneiden von Edelstählen

Zielbranchen

Automobilindustrie, Fahrzeug- und Verkehrstechnologien, auch: Antriebstechnik, Energietechnik, auch: rationelle Energieumwandlung, Energieeffizienz, Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, Herstellung von Möbeln, Leichtbau, Luftfahrttechnik, Maschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung, Nutzfahrzeugbau, Schienenbau , Schiffsbau, Stahlbau, Umformtechnik, Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung, Umwelttechnik, Herstellung von Möbeln, Weiße Ware, Werkzeugmaschinenbau

Problemstellung

Für die Erzeugung anforderungsgerechter Schnittflächen hinsichtlich nachgelagerter Umformtechnologien ist die Kenntnis optimaler Prozess- und Werkzeugparameter für das Scherschneiden von Edelstählen essentiell.

Lösung

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde der Prozessparameter Schneidgeschwindigkeit in den Mittelpunkt der Betrachtungen gestellt. Es wurde exemplarisch je ein Werkstoff aus der Gruppe der austenitischen, ferritischen und martensitischen Edelstähle ausgewählt und die Wechselwirkungen mit den Parametern Blechdicke, Schneidspalt, Werkzeug- und Schneidkantengestaltung, Tribologie und insbesondere Schneidgeschwindigkeit betrachtet und analysiert. Vor allem die Auswirkungen auf die Randverfestigung wurde detailliert untersucht. Weiterhin wurden die Schnittergebnisse mit zuvor definierten Qualitätskriterien abgeglichen und bewertet, so dass der Nachweis der Abhängigkeit der Schnittflächenqualität von der Schneidgeschwindigkeit geführt werden konnte. Basierend auf den Ergebnissen der experimentellen Untersuchungen wurde ein phänomenologischer Ansatz zur Abhängigkeit der Randverfestigung von der Schneidgeschwindigkeit abgeleitet und diskutiert. Durch die Untersuchung des Einflusses der Schneidgeschwindigkeit, in Wechselwirkung mit anderen Parametern, auf die Schnittteilqualität wurden Grundlagen geschaffen, den Einfluss auf nachgelagerte Umformtechnologien, speziell auf das Kragenziehen, zu untersuchen. Hier konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Verringerung der Randverfestigung die entscheidende Rolle für die Erweiterung der Prozessgrenzen spielt. Weiterhin wurden Verfahrenskombinationen, z. B. Scherschneiden/Kragenziehen, und deren optimale Auslegung für handelsübliche Edelstähle untersucht.

Partner

Das Projekt »Schnittgeschwindigkeitseinfluss beim Schneiden von Edelstahl« (IGF 16703 BR) der Forschungsvereinigung Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. wurde mit Partnern aus der Automobilindustrie und der edelstahlverarbeitenden Industrie durchgeführt.