Aktuelle Projekte:
| SPP1146: Modellierung inkrementeller Umformverfahren | |
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Das Festwalzen dünnwandiger Bauteile ist ein inkrementelles Umformverfahren, welches vor allem zur Steigerung der Schwingfestigkeit von Verdichterschaufeln für Turbo-Flugtriebwerke eingesetzt wird. Die Einführung der Technologie in die industrielle Praxis scheitert sowohl an einem fehlendem Grundlagenwissen bezüglich der Plastomechanik, als auch an der unzureichenden Modellierbarkeit des Prozesses.
Innerhalb des Projektes wird durch praktische Versuche ein entsprechendes Grundlagenwissen erarbeitet. Weiterhin werden numerische Methoden entwickelt und getestet, um den Prozess realitätsgetreu modellieren zu können. |
| VERDI: Virtual Engineering for Robust Manufacturing with Design Integration | |
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Das Ziel von VERDI (https://www.verdi-fp6.org/) ist es, durch Entwicklung neuer Fertigungstechnologien die globale Spitzenposition der europäischen Luftfahrtindustrie zu sichern. Dazu zählt die gesamte virtuelle Herstellung der strukturellen Triebwerkskomponenten, die zukünftig mit in den Design- und Herstellungsprozess integriert werden soll.
Es werden alle bekannten Fertigungsverfahren in Betracht gezogen, so dass deren Einfluss auf die Bauteileigenschaften bereits während der Entwicklungsphase berücksichtigt werden kann. Dadurch können robuste Produktionsmethoden entwickelt und bei der Bauteilauslegung berücksichtigt werden. Dies setzt die Kosten sowie die Vorbereitungs- und Anlaufzeit aufgrund aufwendiger Vorversuche herab. Die vollständige virtuelle Abbildung aller Fertigungsschritte stellt einen Quantensprung für die Bauteilentwicklung neuer sowie vorhandener Triebwerkskomponenten dar. Ein Forschungsschwerpunkt innerhalb von VERDI ist das Hartglattwalzen von Bauteiloberflächen. Hartglattwalzen bietet bei geeigneter Wahl der Prozessparameter dabei ein großes Potenzial die Bauteillebensdauer zu erhöhen. Um zeitaufwendige experimentelle Vorversuche bei der Prozessauslegung einzusparen, sollten die optimalen Prozessparameter anhand von Prozesssimulationen ermittelt werden. Dafür müssen entsprechende FEM Simulationen zur Verfügung stehen. Allerdings konnte bisher kein zufriedenstellendes FE-Modell entwickelt werden. Vielmehr existieren noch zahlreiche Probleme auf der Seite der numerischen Simulation sowie der praktischen Verifikation. |
| ProFEST: Optimierte Prozessauslegung beim Festwalzen durch Vorhersage des Randschichtzustandes | |
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Beim Festwalzen wird ein Wälzkörper gegen die Oberfläche des Werkstücks zur Steigerung der Werkstofffestigkeit gedrückt. Dadurch kommt es in der Randschicht durch elastisch-plastische Umformung zu den drei physikalischen Effekten: Kaltverfestigung, Oberflächenglättung und Induktion von Eigenspannungen.
Die Prozessauslegung beim Festwalzen basiert derzeit auf Erfahrungswissen und experimentellen Messungen. Eine quantitative Vorhersage des Randschichtzustands als Folge definierter Prozesseingangsgrößen ist bisher nicht möglich. Im Rahmen dieses vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Projekts wird durch industrielle Forschung und experimentelle Entwicklung ein neues innovatives Verfahren zur Vorhersage der Eigenspannungen, Kaltverfestigung und Oberflächenrauheit nach dem Festwalzen auf Basis der Ähnlichkeitstheorie sowie der Dimensionsanalyse entwickelt. |
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Haben Sie Anfragen zu diesem Forschungsbereich? Ansprechpartner(in):
Dipl.-Ing. Vladimir Bäcker
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