DFG-Forschergruppe
„Grundlagen der Warmblechumformung“ neu eingerichtet
Umformen und Härten in einem Arbeitsgang
Neue Werkstoffe brauchen neue Verarbeitungsprozesse. Um das Potential
der Wirtschaftlichkeit in der Produktion und der Sicherheit für
den Verbraucher voll auszuschöpfen, das der Einsatz von hoch-
und höchstfesten Stählen beispielsweise in der Automobilindustrie
bieten könnte, müssen die Fertigungsverfahren in allen
Details optimal beherrschbar sein. Die Grundlagen der Warmblechumformung
von höchstfesten Vergütungsstählen untersucht eine
neu eingerichtete Forschergruppe, an der die Universitäten
Erlangen-Nürnberg, Dortmund und Hannover sowie die Technische
Universität München beteiligt sind. Die Koordination liegt
beim Erlanger Lehrstuhl für Fertigungstechnologie; Lehrstuhlinhaber
Prof. Dr. Manfred Geiger ist der Sprecher der Forschergruppe. Die
Deutsche Forschungsgemeinschaft hat eine erste dreijährige
Förderperiode ab Juli 2004 bewilligt.
Für Stoßfänger,
Säulen und Querträger oder den Seitenaufprallschutz, die
bei einem Crash die Insassen eines Wagens vor Verletzungen bewahren
sollen, sind Vergütungsstähle ein sehr interessantes neues
Material. Sie entsprechen den Anforderungen an den energie- und
kostensparenden Leichtbau und vereinbaren Formbarkeit mit Festigkeit,
was für höchstfeste Stähle äußerst schwer
zu erreichen ist.
Vergütungsstähle
werden bei Temperaturen von 900 bis 1000°C durch Presshärten
verarbeitet, ein Verfahren, das die Umformung des Werkstoffs zum
Bauteil und den Härtungsprozess in einem Arbeitsgang zusammenfasst.
Der Stahl wird beim Kontakt der erwärmten Platine mit einem
kalten Werkzeug abgekühlt. Die mikrostrukturellen Eigenschaften,
die die Festigkeit bedingen, können damit weder die Formbarkeit
behindern, noch werden sie durch die Hitze zerstört.
Als eine nach
dem „Trial and Error“-Prinzip entwickelte Fertigungstechnik
leidet das Presshärten jedoch unter vielfältigen Mängeln,
deren Ursachen nicht geklärt sind. Die neue Forschergruppe
nimmt sich nun des vielversprechenden Verfahrens von Grund auf an.
In vier ineinandergreifenden und aufeinander aufbauenden Teilprojekten
wird die gesamte Prozesskette einer eingehenden wissenschaftlichen
Betrachtung unterzogen. Am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie
in Erlangen wird das mechanische Werkstoffverhalten beim Umformen
analysiert. In Hannover werden die mikrostrukturellen Vorgänge
mittels Simulation nachvollzogen; in Dortmund befassen sich die
Wissenschaftler mit der Prozess- und Werkzeuggestaltung, und an
der TU München werden die systemtechnischen Komponenten, wie
Pressen und Werkzeuge, unter die Lupe genommen. Regelmäßige
Treffen und der Austausch wissenschaftlicher Mitarbeiter sichern
die inhaltliche Verknüpfung der auf vier Standorte verteilten
Forschungsarbeiten.
Nach Abschluss
der ersten Förderperiode im Jahr 2007 ist eine zweite dreijährige
Phase geplant, in der eine geeignete Handhabungstechnik an einer
Versuchsanlage in Dortmund entwickelt und umgesetzt werden soll.
Weitere Informationen
Dr. Marion Merklein
Lehrstuhl für Fertigungstechnologie
Tel.: 09131/85 -27961
m.merklein@lft.uni-erlangen.de |