Strangpressen partiell verstärkter Aluminiumprofile

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Das neuartige, partielle Verbundstrangpressen, das in dieser Arbeit untersucht wird, ermöglicht die Herstellung von Strangpressbauteilen mit verbessertem effektiven Gewicht und erweitert das Portfolio an Strangpressprozessen. Der Prozess kombiniert Aluminiumstrangpressblöcke mit hoch festen Werkstoffen unter Verwendung konventioneller Strangpressmatrizen. Verstärkungselemente können diskontinuierlich in den Strang eingebracht werden, indem die Strangpressblöcke mit Bohrlöchern versehen werden, in die z. B. zylindrische hoch feste Werkstoffe eingesetzt werden. Experimentelle und numerische Analysen zeigen, dass die Verstärkungselemente durch die Haftung zwischen Element und Aluminiummatrix mitgezogen werden. Diese Elemente, die zunächst Stirnfläche an Stirnfläche im Block liegen, trennen sich aufgrund des prozessbedingten Geschwindigkeitsgradienten im Aluminium. Die radiale Lage der Verstärkungselemente lässt sich analytisch in Abhängigkeit vom Querschnittsflächenverhältnis und der Anordnung im Block vorhersagen. Zudem werden drei charakteristische Versagensfälle - Hohlraumbildung, lokale Plastifizierung und Rotation - in Bezug auf die Einbettung identifiziert. Für zylinderförmige Verstärkungselemente werden zwei Prozessfenster für zentrisch und exzentrisch positionierte Elemente vorgestellt. Abschließend wird die Weiterverarbeitung der partiell verstärkten Strangpressprofile zu einer Pleuelstange durch Hybridschmieden demonstr