Untersuchung der komplexen Wechselwirkungen beim Umformen rohrförmiger Werkstücke mittels Gasdetonation

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Die Umformung rohrförmiger Werkstücke mithilfe der elektromagnetischen Expansion ist durch eine sehr hohe Dynamik (insbesondere den zeitlichen Verlauf der Umformgeschwindigkeit sowie deren örtliche Verteilung) und komplexe Wechselwirkungen zwischen den beteiligten Strukturen (Umformanlage inklusive Werkzeugspule, Werkstück sowie Gesenk oder Fügepartner) und Prozessen (Wandlung von elektrischer Energie in einen Druckimpuls, Druckbeaufschlagung des Werkstückes und Formgebung) geprägt. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens besteht in der grundlegenden Analyse der auftretenden Wechselwirkungen. Dabei soll der Expansionsvorgang für die zwei unterschiedlichen Anwendungsfelder Fügen von zwei Strukturen und Kalibrieren eines Werkstückes in ein Gesenk genutzt werden. Bei der Untersuchung sind zwei unterschiedliche Schnittstellen zu berücksichtigen. Es handelt sich • zum einen um die Schnittstellen zwischen der Werkzeugspule, dem magnetischen Feld und dem Werkstück und • zum anderen um die Schnittstelle zwischen dem Werkstück und dem formgebenden Werkzeug bzw. dem Fügepartner. Zur Erfassung und Charakterisierung der auftretenden Wechselwirkungen sollen sich gegenseitig ergänzende theoretische und experimentelle Grundlagenuntersuchungen durchgeführt werden. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen eine systematische Nutzung dieser Wechselwirkungen für eine gesicherte Prozessplanung und -auslegung, die einen stabilen Prozessablauf gewährleistet. Die detaillierte Beschreibung und darauf aufbauende Auslegung des Gesamtsystems umfasst die miteinander verknüpften elektrotechnischen, mechanischen, umformtechnischen und werkstoffwissenschaftlichen Aspekte des Umformprozesses, der Werkzeuge und der Umformanlage.