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        Ultraschallüberlagertes Umformen und Verstemmen von Stahlwerkstoffen

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        Author(s)
        Leicht, Uwe
        Language
        German
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        Abstract
        Das Verstemmverfahren ist durch hohe Prozesskräfte gekennzeichnet, welche den Einsatz des Fügeverfahrens stark eingrenzen. Die Überlagerung mechanischer Füge- und Umformprozesse mit Ultraschall zeigt großes Potential Fügekräfte zu reduzieren und damit Prozessgrenzen zu erweitern. Mangelnde Prozesskenntnisse verhindern jedoch bislang die industrielle Anwendung ultraschallüberlagerter Verfahren. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein grundlegendes Prozessverständnis für den ultraschallüberlagerten Verstemmprozess an hochlegiertem Edelstahl erarbeitet und die kraftreduzierenden Wirkmechanismen der Schwingungsüberlagerung identifiziert. Durch die Ultraschallüberlagerung konnte dabei im Experiment die Prozesskraft um bis zu 59 %, bei vergleichbarer Verbindungsfestigkeit gesenkt werden. Die maßgeblichen Mechanismen der Kraftreduzierung konnten auf dynamische Einflüsse über das Superpositionsprinzip sowie tribologische Einflüsse durch eine verringerte Oberflächenreibung zurückgeführt werden. Überdies führt eine leichte Taumelbewegung des Umformstempels, bedingt durch die dynamische Anregung, für eine zusätzliche Reduzierung der Prozesskraft. In Kombination mit der vergleichbaren Verbindungsfestigkeit birgt die reduzierte Verstemmkraft ein beträchtliches Potential zur Erweiterung der Prozessgrenzen des Fügeverfahrens.
        URI
        https://library.oapen.org/handle/20.500.12657/108289
        Keywords
        Maschinenbau; Ultraschall; Produktionstechnik; Umformen; Ingenieurwissenschaften
        DOI
        10.25593/978-3-96147-644-2
        ISBN
        9783961476442, 9783961476442, 9783961476435
        Publisher
        FAU University Press
        Publisher website
        https://www.university-press.fau.de/
        Publication date and place
        Erlangen, 2023
        Series
        FAU Studien aus dem Maschinenbau, 423
        Classification
        Engineering: general
        Pages
        165
        Rights
        https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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