Projektbereiche

Der TRR 188 gliedert sich gemäß der Zielsetzung in drei Projektbereiche mit jeweils fünf Teilprojekten. Darüber hinaus wurde ein wissenschaftliches Serviceprojekt (S01) eingerichtet, das als zentrale Schnittstelle zwischen den einzelnen Bereichen fungiert. Zusätzlich wurden drei Querschnittsthemen identifiziert, die in Form von Arbeitskreisen bearbeitet werden.

Struktur TRR188 dt

 

Im Projektbereich A "Prozesstechnologie" werden Umformprozesse und deren Einfluss in Fertigungsprozessketten aus technologischer Sicht betrachtet. Das übergeordnete Ziel ist die Analyse der Umformprozesse hinsichtlich der Schädigungsentwicklung und ihrer Weiterentwicklung hinsichtlich einer Schädigungskontrolle. Untersucht werden zwei Prozessketten:

  1. Die Prozesskette Massivumformung beginnt mit dem Warmumformverfahren Kaliberwalzen, mit dem Stangenmaterial aus gegossenen Knüppeln herstellt wird. Die Weiterverarbeitung des Stangenmaterials erfolgt durch Kaltfließpressen.
  2. Die Prozesskette Blechumformung beginnt mit der Herstellung von Blechplatinen durch Flachwalzen. Die Blechplatinen werden entweder durch Biegen oder Tiefziehen zu Bauteilen weiterverarbeitet.

In der ersten Förderperiode (1. - 4. Forschungsjahr) soll vorrangig der Zusammenhang zwischen den Fertigungsprozessen, den Lastpfaden und der resultierenden Schädigungsentwicklung erforscht werden. Auf Basis der gesammelten Erkenntnisse soll der Einfluß der Schädigung auf die Bauteileigenschaften analysiert und bewertet werden. Schließlich sollen Methoden entwickelt und bereitgestelt werden, mit denen eine Vorhersage und gezielte Beeinflussung der Schädigungentwicklung ermöglicht wird.

Der Projektbereich B "Charakterisierung" identifiziert und beurteilt Schädigungsmechanismen und entwickelt Methoden für die effiziente Charakterisierung von Schädigungszuständen. Zu diesem Zweck werden Mess- und Prüfstrategien zur qualitativen und quantitativen Schädigungsbeschreibung auf der Basis einer mikrostrukturellen und mechanischen Charakterisierung entwickelt.

In der ersten Förderperiode (1. - 4. Forschungsjahr) wird der Einfluss umformtechnischer Prozessparameter auf die Schädigungsentwicklung unter Einsatz mechanischer, thermischer, elektrischer und magnetischer Sensorik analysiert. Die Charakterisierung findet sukzessive am Ausgangswerkstoff, im Umformprozess und am fertig umgeformten Bauteil statt, um die Schädigungsentwicklung über die komplette Prozesskette verfolgen zu können. Um verformungsbasierte Schädigungsmechanismen zu beschreiben, werden in-situ-Untersuchungen auf verschiedenen Längenskalen mit unterschiedlicher Gewichtung hinsichtlich Struktur und Mechanik durchgeführt. Mithilfe der gewonnenen Daten können die wesentlichen Einflussparameter auf die Schädigungsentwicklung charakterisiert und modelliert werden.

Der Projektbereich C "Modellierung" befasst sich mit der Modellierung von Schädigung im Blech- und Stangenmaterial sowie, darauf aufbauend, mit der Beschreibung von Erholungsvorgängen zur Reduktion der materiellen Schädigung.

In der ersten Förderperiode (1. - 4. Forschungsjahr) werden grundlegende Modellansätze in enger Zusammenarbeit mit Teilprojekten der Projektbereiche A "Prozesstechnologie" und B "Charakterisierung" entwickelt und verifiziert.

 

 

Das wissenschaftliche Serviceprojekt (S01) ist dem Projektbereich Z "Zentrale Aufgaben" zugeordnet und fungiert als zentrale Schnittstelle zwischen den einzelnen Forschungsbereichen. Die Hauptaufgabe des Serviceprojekts besteht zum einen in der Aufbereitung der im Projektbereich C entwickelten Schädigungsmodelle für die im Prozessbereich A etablierten Plattformen für Prozesssimulationen und zum anderen in der Anpassung der Modelle des Projektbereichs C an die im Projektbereich B charakterisierten Materialeigenschaften.

Drei Querschnittsthemen werden in Form von Arbeitskreisen projekt- und standortübergreifend bearbeitet: Effiziente Schädigungscharakterisierung, Leistungsfähigkeit der Bauteile sowie Validierung der Modellierungsansätze.