Charakterisierung der prozessbedingten Eigenspannungen und Profildeformationen beim Trennen walzprofilierter Bauteile

Von:

Matthias Moneke

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Das Walzprofilieren ist ein Serienproduktionsverfahren zur Herstellung von Kaltprofilen und findet aufgrund des breiten Geometriespektrums Anwendung unter anderem in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, Möbelproduktion oder im Bauwesen. Die komplexe Formänderung und die hohe Anzahl an Einflussgrößen und Prozessparametern führen bis heute dazu, dass sowohl die Prozessauslegung als auch die Feineinstellungen und Fehlersuche beim Einrichten des Profils maßgeblich von der Erfahrung des Personals abhängen. In Bezug auf die prozessbedingten Eigenspannungen fehlt es jedoch an Grundlagenwissen über die Entstehung und Veränderung in Abhängigkeit der Profil- und Prozessparameter. Ziel dieser Arbeit ist daher die Untersuchung der Entstehung und Veränderung der prozessbedingten Schub- und Längseigenspannungen bei Walzprofilierprozessen sowie die Ableitung von Gegenmaßnahmen und Strategien für die Prozessauslegung. Basierend auf dem identifizierten Entstehungsmechanismus werden Maßnahmen abgeleitet, bei denen die Eigenspannungen innerhalb des Profilierprozesses durch gezielte plastische Umformung abgebaut werden. Durch die Abbildung der Entstehung der prozessbedingten Eigenspannungen beim Walzprofilieren und die Abbildung der Wirkmechanismen der Gegenmaßnahmen in Erklärungsmodellen liefert diese Arbeit einen Beitrag zur Erweiterung des Verständnisses der technischen-wissenschaftlichen Grundlagen des Walzprofilierens. Dies ermöglicht zukünftig eine wissensbasierte Berücksichtigung der Eigenspannungen bei der Prozessauslegung und dem Einrichten des Prozesses an der Anlage.