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Automotive insights Vorlochen für eine bessere Kantenduktilität



Wünschen Sie eine bessere Kantenduktilität? Versuchen Sie es mit Vorlochen

Bessere Kantenduktilität

Wie ein einfaches, häufig übersehenes Verfahren einen großen Effekt auf die Kantenduktilität haben und bedeutende Aufrüstungen bei Materialien ermöglichen kann.

Die Kantenduktilität ist ein verbreitetes und bekanntes Problem bei Herstellern von Automobilteilen. Unter bestimmten Umständen, wenn ein hochfester Stahl mechanisch geschnitten wird, kann die Kante des Materials am Schnitt beeinträchtigt werden. Verformungen und Mängel wie Mikrorisse können auftreten, so dass der Bereich nicht mehr dieselben Eigenschaften besitzt wie der Stahl in seiner Umgebung. Das wird zu einem großen Problem, wenn das Teil umgeformt werden soll. Wenn der Stahl gebogen oder gedehnt wird, können brüchige Kanten und Mikrorisse wachsen, was das Bauteil unbrauchbar macht. Was können Sie dagegen machen?

Eine Lösung hierfür ist die Wahl einer Stahlgüte mit niedrigeren Festigkeitseigenschaften. Während Sie damit eine bessere Kantenduktilität erreichen können, können aber Faktoren wie Gewicht, Festigkeit und Sicherheitsmerkmale negativ beeinflusst werden.

Es gibt noch einen anderen Weg, mit dem immer noch die Ausrüstung zu einem hochfesten Stahl ohne Beschränkungen bei der Konstruktion möglich ist.


Gestanzt und vorgelocht

Vorlochen
Beachten Sie, dass das Prinzip für das Vorlochen nicht nur für Löcher, sondern für alle Geometrien gilt.

Zweimal schneiden

Das Verfahren des Vorlochens ist in der Theorie bekannt, wird aber unter Herstellern von Automobilteilen noch nicht breit eingesetzt.

Der Prozess funktioniert so: Nach dem ersten Schneiden oder Stanzen in einen hochfesten Stahl wird ein zweites Schneiden oder Stanzen ausgeführt, bei dem der beeinträchtigte Bereich durch den ersten Schnitt beseitigt wird. Eine gute Faustregel für den zweiten Schnitt ist, die Hälfte der Dicke des Stahls zu entfernen. Tatsächlich rasiert das Verfahren eine sehr kleine zusätzliche Menge ab, die bei der Konstruktion des Bauteils problemlos berücksichtigt werden kann. Das ist alles. Einfacher geht's kaum.

Der zweite Schneidevorgang bietet eine andere mechanische Situation und ermöglicht das Erzielen einer sehr viel glatteren Oberfläche, ohne dass es entlang der Kante zu einem Härten kommt. Der Vorteil ist eine verbesserte Umformbarkeit und Kantenduktilität. Durch den Vergleich der Lochausweitungsraten als Methode zur Messung der Kantenduktilität können Sie die Eigenschaften durch Vorlochen tatsächlich verdoppeln.

Die Bedeutung

Vorlochen ist in Verbindung mit hochfesten Stählen sinnvoll. Häufig bestimmt die Konstruktion des Bauteils, welche Art von Stahl verwendet werden kann. Deshalb kann das Vorgehen einen großen Unterschied ausmachen und die Aufrüstung zu einem Stahl mit höherer Festigkeit ermöglichen. Es kann auch eingesetzt werden, wenn ein Hersteller Probleme mit der Kantenduktilität bei vorgefertigten Bauteilen wie Lenkarmen, A-Säulen, Türträgern und Karosserieteilen hat, um nur einige zu nennen.

Beschränkungen?

Beim Planen der Einführung von Vorlochen müssen einige Dinge bedacht werden. Es gibt zwar keinen zusätzlichen Investitionsbedarf, doch das Verfahren muss im Voraus in einen Produktionsprozess eingeplant werden, weil es sonst zu Problemen kommen kann. Beispielsweise kann der Vorloch-Schritt eine weitere leere Station auf einer Stanzstraße erforderlich machen.

Ebenso muss beachtet werden, dass Vorlochen bei den meisten hochfesten Stählen effektiv verwendet werden kann, aber dieses Verfahren bei Dualphasenstahl nicht mit demselben Effekt funktioniert. Jedoch wurden sehr gute Ergebnisse mit Stählen erzielt, die Mikrostrukturen von martensitischen oder Komplexphasenstählen haben.

Darauf läuft es hinaus

Vorlochen ist ein einfaches und effektives Verfahren, das nicht übersehen werden sollte, wenn ein Material-Upgrade oder die Entwicklung eines neuen Bauteils erwogen wird. Das einfache Ausführen von zwei Schnitten kann den Unterschied zwischen einem Standardbauteil und einem Bauteil bedeuten, das leichter und fester ist und das Potenzial für einen Wettbewerbsvorteil besitzt.


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