Analyse von Beschichtungsmöglichkeiten im Schmiedebetrieb und Implementierung der Auswirkung der Beschichtung in die Finite Elemente Simulation

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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@phdthesis{2d4ba50ce57749e8a7368f31ad4710a3,
title = "Analyse von Beschichtungsm{\"o}glichkeiten im Schmiedebetrieb und Implementierung der Auswirkung der Beschichtung in die Finite Elemente Simulation",
abstract = "In der voestalpine B{\"O}HLER Aerospace GmbH & Co KG werden Titanlegierungen, hochlegierte St{\"a}hle und Nickelbasis-Superlegierungen meist durch mehrstufige Umformprozesse zu hochwertigen Flugzeugteilen verarbeitet. Zur Auslegung von Bauteilen wird dabei auf eine numerische Simulation des gesamten Herstellprozesses zur{\"u}ckgegriffen. Somit ist es m{\"o}glich, die durch die Aggregate und Werkstoffe vorgegebenen Prozessfenster optimal auszusch{\"o}pfen und bereits vor der ersten Bauteilerprobung Informationen {\"u}ber die zu erwartende Mikrostruktur und Bauteilfestigkeit zu erhalten. Um die Energieeffizienz durch Schmiedekraftreduktion oder Einsparung von Ofenzeiten weiter zu steigern, wird aktuell auf ein von Material und Prozess unabh{\"a}ngiges, universelles Beschichtungsmittel gesetzt. Zur signifikanten Verbesserung des Umformprozesses werden im Zuge dieser Arbeit zehn Beschichtungsmittel im Laborma{\ss}stab untersucht. Dabei wird deren Einfluss auf die Fertigungsparameter wie Reibwert, Diffusionsbest{\"a}ndigkeit und Isolationsverm{\"o}gen analysiert und daraus schlie{\ss}lich Modelle f{\"u}r die Schichtdickensensibilit{\"a}t f{\"u}r diese Beschichtungsmittel abgeleitet. Die Erkenntnisse {\"u}ber die Eigenschaften unterschiedlicher Beschichtungsmittel werden als Modell in der Simulationssoftware DEFORM{\texttrademark} implementiert.",
keywords = "coating agents, forging, tribology, finite element analysis, metal forming, Beschichtungsmittel, Gesenkschmieden, Tribologie, Finite Elemente Analyse, Umformtechnik",
author = "Karin Hartl",
note = "gesperrt bis 01-10-2024",
year = "2019",
language = "Deutsch",
school = "Montanuniversit{\"a}t Leoben (000)",

}

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TY - THES

T1 - Analyse von Beschichtungsmöglichkeiten im Schmiedebetrieb und Implementierung der Auswirkung der Beschichtung in die Finite Elemente Simulation

AU - Hartl, Karin

N1 - gesperrt bis 01-10-2024

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - In der voestalpine BÖHLER Aerospace GmbH & Co KG werden Titanlegierungen, hochlegierte Stähle und Nickelbasis-Superlegierungen meist durch mehrstufige Umformprozesse zu hochwertigen Flugzeugteilen verarbeitet. Zur Auslegung von Bauteilen wird dabei auf eine numerische Simulation des gesamten Herstellprozesses zurückgegriffen. Somit ist es möglich, die durch die Aggregate und Werkstoffe vorgegebenen Prozessfenster optimal auszuschöpfen und bereits vor der ersten Bauteilerprobung Informationen über die zu erwartende Mikrostruktur und Bauteilfestigkeit zu erhalten. Um die Energieeffizienz durch Schmiedekraftreduktion oder Einsparung von Ofenzeiten weiter zu steigern, wird aktuell auf ein von Material und Prozess unabhängiges, universelles Beschichtungsmittel gesetzt. Zur signifikanten Verbesserung des Umformprozesses werden im Zuge dieser Arbeit zehn Beschichtungsmittel im Labormaßstab untersucht. Dabei wird deren Einfluss auf die Fertigungsparameter wie Reibwert, Diffusionsbeständigkeit und Isolationsvermögen analysiert und daraus schließlich Modelle für die Schichtdickensensibilität für diese Beschichtungsmittel abgeleitet. Die Erkenntnisse über die Eigenschaften unterschiedlicher Beschichtungsmittel werden als Modell in der Simulationssoftware DEFORM™ implementiert.

AB - In der voestalpine BÖHLER Aerospace GmbH & Co KG werden Titanlegierungen, hochlegierte Stähle und Nickelbasis-Superlegierungen meist durch mehrstufige Umformprozesse zu hochwertigen Flugzeugteilen verarbeitet. Zur Auslegung von Bauteilen wird dabei auf eine numerische Simulation des gesamten Herstellprozesses zurückgegriffen. Somit ist es möglich, die durch die Aggregate und Werkstoffe vorgegebenen Prozessfenster optimal auszuschöpfen und bereits vor der ersten Bauteilerprobung Informationen über die zu erwartende Mikrostruktur und Bauteilfestigkeit zu erhalten. Um die Energieeffizienz durch Schmiedekraftreduktion oder Einsparung von Ofenzeiten weiter zu steigern, wird aktuell auf ein von Material und Prozess unabhängiges, universelles Beschichtungsmittel gesetzt. Zur signifikanten Verbesserung des Umformprozesses werden im Zuge dieser Arbeit zehn Beschichtungsmittel im Labormaßstab untersucht. Dabei wird deren Einfluss auf die Fertigungsparameter wie Reibwert, Diffusionsbeständigkeit und Isolationsvermögen analysiert und daraus schließlich Modelle für die Schichtdickensensibilität für diese Beschichtungsmittel abgeleitet. Die Erkenntnisse über die Eigenschaften unterschiedlicher Beschichtungsmittel werden als Modell in der Simulationssoftware DEFORM™ implementiert.

KW - coating agents

KW - forging

KW - tribology

KW - finite element analysis

KW - metal forming

KW - Beschichtungsmittel

KW - Gesenkschmieden

KW - Tribologie

KW - Finite Elemente Analyse

KW - Umformtechnik

M3 - Masterarbeit

ER -