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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Lokale Werkstoff- und Verbindungsbewertung durch Mikroversuche in einem großen Dehnratenbereich

Thursday (19.09.2019)
15:00 - 15:30 Uhr Palaiszimmer
Bestandteil von:


Kenntnisse der lokalen Werkstoffeigenschaften sind eine grundlegende Voraussetzung der erfolgreichen Umsetzung der Digitalisierung der Werkstoffe. Im Belastungsbereich verschiedener Dehnraten liegen fast keine durchgehenden transiente experimentellen Daten lokaler Werkstoffeigenschaften vor. Um diese Lücke zu schließen wurde eine variabel dynamische Mikroprüfung entwickelt. Die Versuchsanlage IWM DynMicro wurde an 0.5 mm dickem Dualphasenstahl HCT490X erprobt und durch Vergleichsversuche mit größeren Proben an einer konventionellen Schnellzerreißmaschine verifiziert. Untersuchungen die nur mit Mikroproben möglich sind werden an dem Beispiel PP LGF 30 dargestellt. An diesem Werkstoff wird gezeigt, wie lokale Effekte das homogenisierte Verhalten einerseits beeinflussen aber auch davon abweichen. Durch die Mikroversuche konnten die lokalen Effekte nachgewiesen werden, die den Effekt der zunehmenden makroskopischen Bruchdehnung mit zunehmender Dehnrate begründen.

Ergänzend zu der lokalen Werkstoffbewertung müssen auch Werkstoffverbünde insbesondere die Verbindungen und deren lokale Eigenschaften untersucht werden. Dieses erfolgte für Hybridverbindungen an metallischen Werkstoffen die durch Magnetisches Impulsschweißen (MPW) gefügt wurden. Diese flächige Verbindung weist lokale Heterogenität auf, die sonst nur verschmiert bewertete werden können.

Auch Verbindungen in anderen Anwendungsbereichen werden durch diese Versuchstechnik besser bewertbar. Ein interessantes Beispiel ist die elektronische Verbindungstechnologie Löten. Für Lote ist die Dimension der Verbindungen in vielen Fällen so klein, dass die unterschiedlichen Phasen signifikant die jeweiligen Verbindungeigenschaften beeinflusst. Eine genaue Kenntnis der optimalen lokalen Ausbildung kann durch die angepasste Prozessführung dann auch zur Optimierung dieser Verbindungen herangezogen werden. Für mobile Geräte ist dabei auch der Dehnrateneffekt von großer Bedeutung, da Impaktbelastungen ein signifikanter Belastungsfall sind.

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Frank Huberth
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Jörg Lienhard
    Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
  • Balaji Ragupathi
    Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM
  • Max Hauber
    Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM