Erweiterung der Leistungsfähigkeit tiefgezogener Blechbauteile mittels Prägens

Auf plastischer Formänderung beruhende Oberflächenstrukturierungsverfahren werden zur Festigkeitssteigerung von Werkzeugwirkflächen, Druckbehältern und Schweißnähten angewendet. Im Fokus der vorliegenden Dissertation steht die Einbringung von Druckspannungen auf der Platinen- bzw. Bauteiloberfläche und beschäftigt sich mit der Charakterisierung des Leistungsvermögens von Blechbauteilen, die in kritisch belasteten Zonen derartige Oberflächenstrukturierungen aufweisen.

Das mechanische Prägen von beispielsweise sphärischen Indentierungen in definierten Mustern ermöglicht die Erzeugung von derartigen oberflächennahen Druckeigenspannungen, die schließlich zu lokalen Festigkeitssteigerungen des Bauteils führen. Diese Vorbehandlung von Platinen oder die Nachbehandlung fertig geformter Bauteile aus Blech ermöglichen somit die gezielte und lokale Einstellung von Festigkeitsniveaus, um verbesserte Leichtbaueigenschaften des Bauteils zu erzielen. Zudem können die lokal veränderten Festigkeitswerte während der Bauteilauslegung dazu genutzt werden, eine frühzeitige lokale Einschnürung im Formgebungsprozess zu vermeiden. Experimentelle Versuchsreihen dieser Arbeit zeigen, dass geprägte Strukturbauteile auch in ihrem Tragverhalten verbessert werden können.