Innendruckumformen von Aluminiumdoppelplatinen mit gestaltbestimmender Laserstrahlschweißnahtanordnung

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Im Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben wird über neue Erkenntnisse zur Herstellung von Flachhohlformteilen durch die Fertigungsstufen „Schweißen“ und „Umformen“ berichtet. Der schweißtechnische Teil behandelt das Überlappschweißen von Aluminiumdoppelplatinen mit CO2-Gaslasern bis 6 kW und Nd:YAG-Festkörperlasern bis 4 kW. Eine innovative Prozesstechnik ermöglicht das Erzeugen mäanderförmiger Schweißnähte bei gleichzeitigem Spannen, was eine nahezu ausschussfreie Fertigung mediendichter Aluminiumdoppelplatinen sicherstellt. Die Prozesssicherheit wurde im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbessert, wodurch eine Technologie für das Überlappschweißen von Reinaluminium bereitsteht, die eine schnelle Variation der Kanalformen für Wärmetauscherprototypen ermöglicht. Im umformtechnischen Teil werden alternative Herstellungstechnologien für Flachhohlformteile betrachtet, einschließlich mechanischer und hydraulischer Verfahren. Es wird auf den aktuellen Stand des Umformens geschweißter Aluminiumdoppelplatinen eingegangen. Zunächst wurden umfangreiche Untersuchungen an Proben mit geradem Kanalverlauf durchgeführt, wobei der Fokus auf der Analyse des Umformvorgangs, der Kanalgeometrie sowie der Härte- und Wanddickenverteilung lag. Anschließend wurden Proben mit gekrümmtem Schweißnahtverlauf untersucht, wobei Spannungen im Flanschbereich und deren Auswirkungen auf die Form- und Maßhaltigkeit analysiert wurden. Abschließend w