Eigenspannungseinstellungen beim reibungsunterstützten Drücken und Drückwalzen

Einer der größten Herausforderungen der Industriestaaten ist die Erreichung der Energie- und Klimaziele unter der Aufrechterhaltung ihrer wirtschaftlichen Leistungsfähigkeit. Vor diesem Hintergrund ist es auch im Bereich der Fertigungstechnik erforderlich, stetig neue Ansätze zur effizienteren und ressourcenschonenderen Herstellung von innovativen, komplexen und multifunktionalen Bauteilen zu erforschen. Ein gutes Beispiel dafür ist der innovative Reibdrückprozess, der im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereiches SFB/TR TRR30 mit dem Ziel entwickelt wurde, Abläufe und Ergebnisse des Formdrückens und Drückwalzens durch die gezielte Kombination mit Prozesselementen aus dem Bereich des Reibschweißens zu erweitern und zu verbessern. Durch die gezielte Integration von definierten Reibbeanspruchungen in den Ablauf von Drückverfahren ermöglicht der Reibdrückprozess die Herstellung eines großen Geometriespektrums mit sehr großen Umformgraden. Zu dieser neuartigen und innovativen Gruppe von komplexen multifunktionalen Bauteilen zählen insbesondere metallische Hohlkörper mit lokal gradierten Eigenschaften, die aus rohr-, profil- oder blechförmigen Halbzeugen hergestellt werden. Solche komplexen Bauteile sind mit anderen Fertigungsverfahren in der Regel nur schwer oder mithilfe externer Wärmeeinbringung möglich, die oftmals durch die Verbrennung fossiler Energieträger erreicht wird. Folglich bietet der Reibdrückprozess, der rein durch elektrische und damit erneuerbare Energiezufuhr betrieben werden kann, auch eine enorme Ressourcen- und Energieeffizienz. Unter diesen komplexen thermomechanischen Bedingungen können in den hergestellten Bauteilen jedoch auch komplexe und gegebenenfalls ungünstige Eigenspannungsverteilungen entstehen, welche weitreichende Auswirkungen haben können.