Der vorliegende Bericht beschreibt die Forschungsergebnisse des von der AiF geförderten IGF-Vorhabens mit der Nr. 19292 BG unter dem Titel: „Materialeffiziente Herstellung belastungsangepasster Blechbauteile mit durch Laser additiv aufgebrachten flexiblen Verstärkungszonen". Ziel des Vorhabens ist die Schaffung von Basiswissen für die Entwicklung additiver Fertigungsverfahren als werkzeuglose Verfahren zur flexiblen Aufbringung von stoffschlüssigen lokalen Verstärkungen und Funktionselementen auf Halbzeugen und umgeformten Bauteilen. Als Werkstoffe wurden der mikrolegierte kaltgewalzte Stahl 1.0550 mit der Blechstärke von 2 mm und die Aluminiumlegierung EN AW 6016 mit der Blechstärke 1 mm ausgewählt. Die Verstärkung wurde mit artgleichem und artfremdem Material durchgeführt. Neben dem pulverbasierten Laserauftragschweißen (LMD) und dem Tape-Beschichten wurde das drahtbasierte Metallschutzgasschweißen (MSG) aufgenommen. Es wurden zunächst geeignete Prozessfenster für stoffschlüssige Verstärkungen ermittelt. Der Verzug konnte durch Einspannung, Kühlung und eine angepasste Aufbaustrategie minimiert werden. Das Tape-Beschichten war nur mit artungleichen niedrigschmelzenden Zusatzwerkstoffen möglich. Die mechanischen Eigenschaften (Verstärkung + Substrat) entsprechen in etwa dem Grundwerkstoff, beim kaltgewalzten 1.0550 wurde teilweise auch eine geringe Verringerung der Bruchdehnung und Zugfestigkeit je nach Grad der Rekristallisation festgestellt. In Biege- und Tiefziehversuchen wurde die Umformbarkeit der verstärkten Bleche nachgewiesen. Simulationsmethoden ermöglichten die Vorauslegung der Verstärkungen für bestimmte Lastfälle und die Auswahl der Prozessfolge (Aufbringen der Verstärkung vor oder nach der Umformung). Das Leichtbaupotenzial konnte an Demonstratoren aufgezeigt werden. Bei einem Kragenzug mit dem Werkstoff EN AW 6016 konnte die Lastaufnahme um über 250 % bei einer Gewichtszunahme von max. 5 % erhöht werden. Anhand eines verstärkten Drehmomentwanderdeckels aus 1.0550 konnte die Lastaufnahme bei einer Gewichtszunahme von 3 % um 40 % erhöht werden. Zum Abschluss wurden Konzepte zur Einbindung der additiven Fertigung in Prozessketten erarbeitet. https://ble-x.de/mydocs/1600weiterlesen