Ermittlung der Lebensdauer von Aluminium-Druckgießformen aufgrund thermischer Ermüdung

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Die Gewährleistung einer definierten Lebensdauer von Druckgießformen ist für die Gießerei-Industrie von großer Bedeutung, da sie eng mit der Wirtschaftlichkeit des Druckgießprozesses verknüpft ist. In dieser Arbeit wurden Methoden entwickelt, die eine quantitative Bewertung der thermischen Ermüdung in kritischen Bereichen von Aluminium-Druckgießformen ermöglichen. Eine Dehnungs-Wöhlerlinie für den Werkstoff DIEVAR, ermittelt durch dehnungsgeregelte Dauerschwingversuche, dient als Grundlage für die Bewertung der Zeitfestigkeit. Zudem wurden die Eigenschaften des konventionellen Warmarbeitsstahls 1.2343 mit dem Sonderwerkstoff DIEVAR in Wiederholversuchen verglichen. Um den realen Belastungsbedingungen im Druckgießprozess gerecht zu werden, wurden zahlreiche Aspekte berücksichtigt. Die Modelle zur Berechnung der thermischen Ermüdung wurden anhand eines realen Druckgießwerkzeugs verifiziert, was eine gute Übereinstimmung zwischen Lebensdauerprognose und tatsächlichen Lebensdauern zeigt. Diese Verifizierung verdeutlicht auch die Unterschiede der Bewertungsmethoden. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen eine direkte Implementierung in Gießereisimulationssoftware und sind somit für die Optimierung der Formkonstruktion und des Gießprozesses nutzbar. Der modulare Aufbau des Ansatzes erlaubt zudem eine einfache Ergänzung um weitere lebensdauerrelevante Aspekte.