Lasergestützte Herstellung von Nebenformelementen bei der wirkmedienbasierten Blechumformung

Bei der wirkmedienbasierten Blechumformung sind hohe Wirkdrücke zur Ausformung von Nebenformelementen mit kleinen Übergangsradien notwendig. Bei großflächigen Blechformteilen resultieren daraus hohe Pressenschließkräfte, die nur durch kostenintensive und massive Pressenkonstruktionen beherrschbar sind. Durch eine auf den Bereich des Nebenformelements konzentrierte Lasererwärmung kann eine lokale Senkung der Fließspannung im umzuformenden Blech erzielt werden. Dadurch sind bei lokalen Temperaturen im Bereich der Warmumformung scharf abgegrenzte Dome und Sicken mit geringen Wirkdrücken realisierbar, mit denen bei Raumtemperatur keine Umformung möglich ist. Eine Strahlformung ermöglicht die lokale Anpassung des laserinduzierten Temperaturfeldes, um eine gleichmäßige Formänderungsverteilung im Nebenformelement und damit eine hohe Prozesssicherheit zu gewährleisten. Voraussetzung dafür ist die Verwendung von Stickstoff als gasförmiges Wirkmedium. Die grundsätzliche Anwendbarkeit des Verfahrens sowie eine Steigerung der Grenzformänderung im Zug-Zug-Bereich wird für einen Stahl, eine Aluminium- und eine Magnesiumlegierung wissenschaftlich nachgewiesen.