Prozesse mit chemischer Hauptwirkung (F03)

 

Der interdisziplinäre Sonderforschungsbereich SFB/TRR 136 „Funktionsorientierte Fertigung auf der Basis charakteristischer Prozesssignaturen“ hat sich das Ziel gesetzt, das Konzept der sogenannten „Prozesssignaturen“ zu entwickeln, zu konkretisieren und damit einen Paradigmenwechsel in der werkstofforientierten Fertigung einzuleiten. Bei der industriellen Produktion hochbelasteter Bauteile gelingt es recht gut, Maße, Formen und die Oberflächengeometrie gezielt einzustellen. Für oberflächennahe Werkstoffeigenschaften, sogenannte Randzoneneigenschaften wie beispielsweise Eigenspannungen und Härte, ist dies bisher jedoch kaum möglich. Genau diese Eigenschaften sind allerdings für die Lebensdauer und das Betriebsverhalten der Bauteile von entscheidender Bedeutung. Deshalb ist es wichtig, ein besseres Verständnis der im Fertigungsprozess ablaufenden Vorgänge zu erhalten, die zu einer Veränderung der Werkstoffeigenschaften führen und diese in einer bestimmten Schreibweise, der Prozesssignatur, zu konkretisieren.

Ziel des Teilprojektes F03 ist die Entwicklung einer Prozesssignatur für Prozesse mit chemischer Hauptwirkung. Dafür sollen die während der elektrochemischen Metallbearbeitung ablaufenden chemischen Reaktionen energiebasiert beschrieben werden, um Veränderungen der Oberflächen- sowie Randzoneneigenschaften und somit der späteren Funktionalität an Bauteilen vorherzusagen. Wesentliche Teilziele umfassen die präzise Bestimmung der eingekoppelten elektrischen Energie sowie die detaillierte Untersuchung zum lokalen Auflöseverhalten mehrphasiger Werkstoffe. Aus diesen Untersuchungen soll ein Modell der zeitlichen Veränderung einzelner Phasenanteile im Fertigungsprozess entwickelt werden.

Das Arbeitsprogramm umfasst theoretische und experimentelle Forschungsarbeiten, mit dem Ziel, funktionale Zusammenhänge von Werkstoffbeanspruchungen und daraus resultierenden Werkstoffmodifikationen bei der elektrochemischen Bearbeitung in charakteristischen Prozesssignaturen zu hinterlegen. Zunächst werden das lokale chemische Auflöseverhalten bestimmt und der Abtragprozess sowie die Energiedissipation mit Hilfe unterschiedlicher Computerprogramme simuliert. Weiterhin wird durch Visualisierung mittels Hochgeschwindigkeitskamera die Mehrphasenströmung im Elektrolyt analysiert und in einer energetischen Beschreibung der Wirkkette berücksichtigt.

http://www.prozesssignaturen.de/de/home/
http://gepris.dfg.de/gepris/projekt/248403012
Förderung seit 2014



 

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Ansprechpartner(in):
Simon Harst, M.Sc. RWTH
 
Cluster Produktionstechnik 3A 236
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Fax: +49 241 80-22293
Mail: S.Harst@wzl.rwth-aachen.de