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Herstellung verbundverstärkter Aluminiumprofile für ultraleichte Tragwerke durch Strangpressen

2004; Wiley; Volume: 35; Issue: 7 Linguagem: Alemão

10.1002/mawe.200400762

1521-4052

Matthias Kleiner, M. Schomäcker, Marco Schikorra, Alexander Klaus,

Structural Load-Bearing Analysis

Abstract Auf Grund ähnlicher spezifischer Steifigkeits‐ und Festigkeitseigenschaften von Aluminium und Stahl lassen sich in der Anwendung bei leichten Rahmenstrukturen durch gegenseitige Werkstoffsubstitution nur geringe Leichtbaugewinne erzielen. Lediglich die Verwendung von z. B. Kohlefaserwerkstoffen oder Höchstleistungsstählen lässt eine Gewichtsreduktion für den Einsatz von Rohren oder Profilen in ultraleichten Strukturen erwarten. Am Lehrstuhl für Umformtechnik (LFU) der Universität Dortmund ist ein Verfahren entwickelt worden, das durch ein modifiziertes Strangpressen zur Herstellung von Verbundprofilen geeignet ist. Ausgehend von konventionellen Aluminium‐Pressblöcken werden hierbei verschiedenartige endlose Verstärkungselemente innerhalb der Wandstärke der Profilmatrix eingebettet. Für das Verfahren, das im Rahmen des Sonderforschungsbereiches SFB/TR10 erforscht wird, ist die Entwicklung neuartiger Strangpresswerkzeuge erforderlich. Durch experimentelle Untersuchungen auf einer 2,5 MN Laborstrangpresse wurden erfolgreich erste Verbundprofile hergestellt. Zur Vertiefung des Prozessverständnisses und der Prognose der Wirksamkeit neuer Werkzeugkonzepte wurden parallel FEM‐Simulationen durchgeführt. Die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten geraden Verbundprofile lassen sich auf Grund möglicher Gefügeschädigungen nicht biegen. In Kombination mit dem ebenfalls am LFU entwickelten Verfahren Runden beim Strangpressen werden diese Verbundprofile jedoch auch mit gekrümmter Kontur herstellbar sein.