Beschreibung
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines neuen Walzverfahrens beschrieben, durch das B?nder mit einem definierten Querschnittsprofil hergestellt werden k?nnen.
Dazu wurden erstmals die Grundlagen eines Walzverfahrens untersucht, bei dem sich der Materialfluss ausschlie?lich in Richtung der Bandbreite erstrecken darf. Im Falle eines auch nur teilweise in L?ngs- oder H?henrichtung gerichteten Materialflusses k?nnte das Verfahren nicht zur Herstellung von B?ndern mit unterschiedlichen Dicken ?ber der Bandbreite angewendet werden, da in diesem Fall nicht zu akzeptierende Fehlererscheinungen wie Bandwellen, Risse oder Materialaufwerfungen auftreten w?rden. Durch theoretische ?berlegungen wurden Werkzeuggeometrien und Verfahrensabl?ufe ermittelt, mit denen dieser vollst?ndige Materialfluss in Bandbreitenrichtung m?glich wird.
Um die theoretischen ?berlegungen zur Rollengeometrie und zur Verfahrensgestaltung durch Walzversuche ?berpr?fen und abzusichern zu k?nnen, wurde eine Versuchseinrichtung konzipiert und aufgebaut. Als Versuchseinrichtung wurde ein vorhandenes Profilwalzwerk genutzt, f?r das ein geeigneter Werkzeugsatz entwickelt wurde. Auf diesem Walzwerk wurden systematische Walzversuche an Platinen durchgef?hrt, um die wesentlichen Prozessparameter und Einflussfaktoren bei der Erzeugung des definierten Querschnittsprofils zu identifizieren und zu optimieren. Anhand dieser praktischen Versuche wurde auch der Nachweis gef?hrt, dass der erforderliche Materialfluss tats?chlich erreicht werden kann. Durch die umfangreiche Analyse der auftretenden Spannungs- und Form?nderungsverh?ltnisse wurde aufgezeigt, welche plastomechanischen Mechanismen diesem Materialfluss zu Grunde liegen.
Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurde die Versuchseinrichtung gezielt erweitert, um schlie?lich das Walzen von B?ndern zu erm?glichen. Durch systematische Untersuchungen und weiterf?hrende Walzversuche auf dieser Walzeinrichtung wurde die Technologie zur Erzeugung eines definierten Bandprofils weiterentwickelt, die Formgebungsm?glichkeiten bei der Gestaltung des Querschnittsprofils ermittelt und verschiedene Walzstrategien zum Ablauf des Prozesses ?berpr?ft. Durch diese Versuche wurde auch das Anwendungsspektrum gezielt auf die Bereiche fokussiert, in denen ein gro?es Potenzial f?r eine sp?tere wirtschaftliche industrielle Umsetzung besteht. Erg?nzend wurden Konzepte f?r eine industrielle Walzanlage und geeignete Prozessketten vorgestellt, mit denen B?nder mit definiertem Querschnittsprofil wirtschaftlich erzeugt werden k?nnen. Abschlie?end wurde das Anwendungspotenzial f?r B?nder mit definiertem Querschnittsprofil anhand der Herstellung erster Musterbauteile aufgezeigt.