Intelligente Werkzeuge für das Trocken-Scherschneiden von Verbundwerkstoffen

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Aufgrund der vielfältigen Funktionseigenschaften von Sandwichprofilen, werden Sandwichbauteile nicht mehr nur im Leichtbau eingesetzt. Diverse Anwendungsgebiete erfordern wirtschaftliche Verarbeitungsverfahren, zu denen neben den üblichen Umformverfahren auch das Scherschneiden zählt. Das Trocken- Scherschneiden von Verbundwerkstoffen, insbesondere von Sandwichprofilen ist nicht Stand der Technik. Dem gegenüber stehen zahlreiche Untersuchungen zur Umformung von Verbundbauteilen [Jac07, Moh05, Nut07, Pal06, SoklO]. Das Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung eines parametrisierten Verbundwerkstoffmodells ab. An Hand dessen sollen Werkstoff- und Materialdickenkombinationen für Sandwichkonstruktionen auf ihre mechanische Eignung hinsichtlich Elastizität und Festigkeit überprüft werden. Eine technologisch sinnvolle Auswahl für Schneidparameter wird somit modellgestützt getroffen. Auf Basis dieser Betrachtungen schließt sich die Entwicklung und der Bau eines Versuchswerkzeuges zum Einsatz auf der institutseigenen Servomotorpresse an. In experimentellen Untersuchungen werden Parameter quantifiziert und validiert. Dabei sollen zunächst das Schneidergebnis für das konventionelle Konterschneiden untersucht werden, und danach eine Verfahrenserweiterung des Konterschneidens, um den Spannungszustand im Materialverbund während des Prozesses gezielt zu beeinflussen und somit das Schneidergebnis zu verbessern.