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Vortrag

Verfahrensmodifikation des indirekten Strangpressens zur Herstellung von CuAl-Verbundprofilen

Donnerstag (19.04.2018)
10:00 - 10:20 Uhr

10:00 - 10:20 Uhr

Leiterelemente aus Kupfer finden vielfältige Anwendungen sowohl in stationären Baugruppen als auch im Mobilitätssektor in Form von Kabeln, Stromschienen etc. Durch teilweise Substitution des preisintensiven Rohstoffes Kupfer durch Aluminium in Form von Verbundprofilen, welche aus einer Kupferhülle und einem Aluminiumkern bestehen, lassen sich einerseits Kosten einsparen. Andererseits ermöglichen CuAl-Hybridprofile durch ihr geringeres Gewicht gegenüber Kupfer-Monoprofilen zum einen besonders im Mobilitätssektor eine signifikante Gewichtseinsparung und zum anderen ergeben sich Handlingsvorteile bei der Montage von beispielsweise Stromschienen in Schaltaufbauten. Solche CuAl-Verbundprofile werden nach derzeitigem Stand der Technik mittels des hydrostatischen Strangpressverfahrens hergestellt. Dieses Verfahren zeichnet sich besonders durch einen homogenen Materialfluss durch das Einwirken des hydrostatischen Spannungszustandes und der stark verminderten Reibung aus, ist jedoch auf Grund der Abdichtungsproblematik und dem damit verbundenen Vorbereitungsaufwand nur eingeschränkt wirtschaftlich. Das indirekte Verfahren ist auf Grund der fehlenden Reibung zwischen Aufnehmer und Strangpressbolzen dem hydrostatischen Strangpressen am nächsten und bietet daher gute Voraussetzungen für eine Adaption hin zu einem konventionellen Strangpressverfahren. Daher wurde in dieser Arbeit darauf abgezielt, die charakteristischen Merkmale des hydrostatischen Strangpressens experimentell und numerisch zu erfassen, um schließlich die Übertragbarkeit auf das indirekte Strangpressen zu ermöglichen. Hierfür wurde ein Strangpressversuch an einer vertikalen hydrostatischen 7,2 MN Strangpresse durchgeführt, mit dem Ziel einen CuAl-Hybridstrang darzustellen. Im Anschluss wurde der Prozess unter Verwendung des DEFORM2D-Codes numerisch abgebildet und insbesondere die Reibung an der Matrizenstirnfläche quantifiziert. Darauf aufbauend wurde der indirekte Strangpressprozess ausgelegt und unter Verwendung numerischer Berechnungsmodelle wurden Verfahrensparameter eruiert. Für das indirekte Strangpressen solcher CuAl-Verbunde hat sich gezeigt, dass neben der optimalen Einstellung des Tribosystems zwischen Umformgut und Matrize die Temperaturführung von entscheidender Bedeutung ist.

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Felix Gensch
Technische Universität Berlin
Weitere Autoren/Referenten:
  • Rene Nitschke
    Technische Universität Berlin
  • Dr. Vidal Sanabria
    Technische Universität Berlin
  • Stefan Kuhnke
    Technische Universität Berlin
  • Dr. Sören Müller
    Technische Universität Berlin
  • Dr. Sven Gall
    INGWERK GmbH