Leibniz Universität Hannover Faculty Faculty of Mechanical Engineering
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Institute of Forming Technology and Machines
 
Institute for Forming Technology and Forming Machines Research
Aktuelle Projekte

Aktuelle Forschungsprojekte des Instituts für Umformtechnik und Umformmaschinen

Blechumformung

  • Prozessintegrierte Schmierung im Folgezug
    Das Ziel des Projekts besteht darin, durch eine gezielte Schmierung hochbelasteter Bereiche im Tiefziehprozess Schmiermittel einzusparen. Hierfür werden Schmierkanäle in einer additiv hergestellten Werkzeugmatrize vorgesehen, mit deren Hilfe lokal Schmiermittel auf das Halbzeug aufgebracht werden kann. Der Fokus liegt hierbei auf einer Entwicklung additiver Fertigungsprozesse, einer Einsparung von Schmierstoffen in Ziehprozessen und einer Optimierung der Bauteilqualität.
    Year: 2021
    Funding: Förderung: Europäische Forschungsgemeinschaft für Blechbearbeitung (EFB) - Fördernummer 21586N
  • HyFiVe – „Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen“
    In Kooperation mit vier Industrieunternehmen sowie drei weiteren Forschungseinrichtungen wird im Rahmen dieses Verbundprojektes eine Bauteil- und Prozessstrategie zur großserienfähigen Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen entwickelt. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei die Herstellung einer Batteriegehäusestruktur für den Automobilbau.
    Year: 2020
    Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Tiefziehen mit integrierter Flanscheinzugssensorik in Dünnschichttechnik
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Verbesserung der Qualität von Ziehteilen durch den Einsatz eines Flanscheinzugssensors. Im Rahmen der Forschungsarbeit wird daher ein induktives Sensorsystem zur Messung des Flanscheinzugs entwickelt und erprobt. Diese induktive Sensorik ermöglicht die gezielte Regelung des Materialflusses über eine aktive Anpassung der Niederhaltekraft.
    Year: 2019
    Funding: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20468N
  • Prozessstabilität bei der Organoblechumformung durch wärmeisolierende Werkzeugbeschichtungen
    Auf Grund des schnellen Temperaturverlustes bei Werkzeugkontakt ist das Prozessfenster bei der Organoblechumformung sehr eng begrenzt. Bei der Herstellung insbesondere komplexer Bauteile ist die Endkonsolidierung oft unzureichend. In diesem Projekt soll daher eine wärmeisolierende Werkzeugbeschichtung entwickelt werden, die eine Erstarrung des Organoblechs verzögert.
    Year: 2019
    Funding: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20215N
  • Verbesserung der Versagenscharakteristik von hochfesten Stahlblechwerkstoffen durch Kopplung von Messsystemen zur optischen Formänderungsanalysen mit der Schallemissionstechnik
    Im Forschungsprojekt wird eine Methode entwickelt, die eine rechtzeitige Erfassung der kritischen Schädigungsakkumulationsrate sowie Rissinitiierung bei der Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen mittels der Schallemissionstechnik gekoppelt mit bildgebenden Verfahren ermöglicht.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 385276585
  • Selektiv thermisch oxidierte Werkzeugoberflächen im Einsatz beim trockenen Tiefziehen
    Erzeugung und Bewertung von thermisch oxidierten Werkzeugoberflächen als reibungsarme Trennschichten für die Trockenumformung
    Year: 2018
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 244930530
  • Erzeugung von Bereichen mit reduzierter Festigkeit an formgehärteten Bauteilen mittels einer Temperierungsstation
    Im Forschungsprojekt werden gezielt lokal variierende mechanische Eigenschaften an formgehärteten Bauteilen mittels einer dem Ofenprozess nachgeschalteten Temperierungsstation erzeugt. Mit Hilfe der Temperierungseinheit kann eine zuvor vollständige erwärmte Platine in bestimmten Bereichen abgekühlt werden, um in diesen eine diffusionsgesteuerte bainitische Gefügeumwandlung mit einer erhöhten Duktilität hervorzurufen.
    Year: 2018
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313453754
  • Erweiterung des Clinchens von Druckgussbauteilen
    Um das Verfahren Clinchen, mit seiner Vielzahl an positiven Eigenschaften, als stabiles Fügeverfahren für Druckgussanwendungen bereitstellen zu können, soll in dem geplanten Forschungsvorhaben die Machbarkeit erweitert werden. Dazu ist es vorgesehen in diesem Projekt den Druckgusswerkstoff hinsichtlich des Fügeprozesses anzupassen und somit „clinchbar“ zu machen ohne Verluste in den mechanischen Eigenschaften hinnehmen zu müssen. Weiterhin soll für das Fügeverfahren eine serientaugliche Prozesstemperierung entwickelt und validiert werden, wodurch das Formänderungsvermögen des Druckgusswerkstoffs kurzzeitig durch verbesserte Fließeigenschaften positiv beeinflusst wird.
    Year: 2018
    Funding: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20279N
  • Einsatz lufthärtender Chromstähle zur Herstellung höchstfester dünnwandiger Blechformteile
    Zur Weiterentwicklung des Leichtbaus im Automotive-Sektor werden Strukturbauteile mit höchster Festigkeit und hinreichender Dehnbarkeit gefordert. Daher befasst sich dieses Forschungsvorhaben mit der Abbildung einer Prozesskette für die Warmumformung und das Anlassen dünnwandiger Blechformteile aus lufthärtenden kohlenstoffmartensitischen Chromstählen. Neben der Ermittlung grundlegender Prozessparameter zur Erlangung optimaler Bauteilparameter werden zudem wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt um das Potential dieser Werkstoffklasse herauszustellen.
    Year: 2017
    Funding: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19412N

Massivumformung

  • HochleistungsWerkstoffe der Zukunft – HoWZu
    Am IFUM hat mit dem 01.08.2024 das Projekt HochleistungsWerkstoffe der Zukunft – HoWZu begonnen. Das Vorhaben ist gefördert von der Europäischen Union mit dem Infrastrukturprogramm EFRE sowie durch das Land Niedersachsen.
    Led by: Julius Peddinghaus, M. Sc.
    Year: 2024
    Funding: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Land Niedersachsen
  • Schmieden von α+ß-Titanlegierungen mit Stahlummantelung
    Die Herstellung von Bauteilen aus Titanlegierungen findet derzeit vor allem spanend statt. Dies führt jedoch zu relativ großen Materialverlusten. Eine alternative Herstellung liegt in dem Prozess des Gesenkschmiedens, wobei das geschmiedete Titan im Vergleich zum spanend hergestellten Werkstück belastbarer ist. Stand der Technik ist das Isothermschmieden, das unter Schutzgasatmosphäre stattfindet, um Reaktionen mit Gasen der Luftatmosphäre zu verhindern. Das Isothermschmieden ist deswegen anlagen- und prozesstechnisch schwierig umzusetzen. Der Einsatz einer Stahlhülle um die Titanlegierung soll das Gesenkschmieden ohne Schutzgasatmosphäre und Isothermschmieden bei geringem Zerspanungsanteil ermöglichen, um für eine breitere Anwendbarkeit zu sorgen.
    Year: 2023
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461918196
  • Transparente KI-gestützte Prozessmodellierung im Gesenkschmieden
    Ziel des Projektes ist die Optimierung eines Gesenkschmiedeprozesses durch den Einsatz eines KI-Datenmodells für die Prozessmodellierung. Es adressiert die Herausforderung, komplexe Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Prozessparametern zu verstehen. Mittels automatisierter Datenerfassung, werden qualitativ hochwertige Daten gesammelt, um das KI-Modell zu trainieren, welches im Anschluss in der Lage sein wird Muster zu erkennen und Vorhersagen über Qualitätsmerkmale basierend auf Prozessparametern treffen zu können.
    Year: 2022
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SPP2422
  • Hochwarmfeste Werkzeugrandschichten durch Erweiterung der Tailored Forming Technologie auf Werkzeuge der Warmmasssivumformung
    In diesem Transferprojekt soll eine umformtechnische Prozesskette zur Herstellung hybrider Umformwerkzeuge analysiert und entwickelt werden. Hierbei wird die Tailored Forming Technologie verwendet um Werkzeuge aus einem Warmarbeitsstahl als Grundmaterial mit einer hochwarmfesten Inconel-Schicht zu versehen. Diese soll einen hohen Widerstand gegenüber thermomechanisch bedingten Versagensmustern aufweisen und zu einer deutlichen Standmengenerhöhung von Werkzeugen in der Warmmassivumformung beitragen.
    Year: 2022
    Funding: SFB 1153 – Transferprojekt T03
  • Neuartige Verfahrenskombination zur Herstellung von Bauteilen auf Titanaluminid-Basis unter sauerstofffreier Atmosphäre
    Titanaluminide (TiAl) zählen zu den sauerstoffaffinen Werkstoffen, deren Gefügeentwicklung und damit physikalische und technologische Eigenschaften stark vom Sauerstoffgehalt abhängen. Sie besitzen durch eine hohe Warmfestigkeit bei gleichzeitig sehr geringer Dichte ein hohes Anwendungspotenzial in der Automobil-, sowie der Luft- und der Raumfahrtindustrie. Jedoch sind TiAl bedingt durch ihre Sprödigkeit schwierig zu verarbeiten, sodass vorrangig die verfahrens- und anlagentechnisch aufwendigen Verfahren Isothermschmieden oder heiß-isostatisches Pressen (HIP) eingesetzt werden. Die konventionelle pulvermetallurgische Herstellung mittels Matrizenpressen und Sintern führte bisher aufgrund von Verunreinigungen zu unzureichenden Ergebnissen hinsichtlich der relativen Dichte, sowie der technologischen und physikalischen Eigenschaften
    Year: 2020
    Funding: Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1368 - Fördernummer 394563137
  • Ermittlung des Formänderungsvermögens und der resultierenden Bauteileigenschaften beim Fließpressen von seriell angeordneten Hybridhalbzeugen
    Das Teilprojekt B3 beschäftigt sich hierbei mit dem Fließpressen von reibgeschweißten Hybridhalbzeugen aus Stahl-Aluminium, Stahl-Nickelbasislegierung sowie Stahl-Stahl. Beim Reibschweißen werden unterschiedliche Geometrien der Stirnfläche verwendet, um zusätzlich zum Stoffschluss auch einen Kraft- und Formschluss zu erhalten. Beim Fließpressen erfolgt eine Variation der Fließpressverfahren. Hierbei soll zur Erhöhung der umformbedingten Beanspruchung eine Hohlwelle als Demonstrator dienen, die mittels verschiedener Fließpressprozesse gefertigt wird.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – B3 – Fördernummer 252662854
  • Gesenkschmieden koaxial angeordneter Hybridhalbzeuge
    Im Rahmen des Teilprojekts B2 wird im SFB 1153 das Gesenkschmieden von gefügten Hybridhalbzeugen aus den Werkstoffkombinationen Stahl-Stahl, Aluminium-Stahl und Titan-Aluminium untersucht. Das übergeordnete Ziel ist die prozesssichere Herstellung von Hybridbauteilen durch die gezielte Kontrolle des Werkstoffflusses. Dabei steht die Entwicklung geeigneter Werkzeugkonzepte und Erwärmungsstrategien beim Gesenkschmieden im Vordergrund.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – B2- Fördernummer 252662854

Materialcharakterisierung und Simulation

  • Charakterisierung und Modellierung von Medium Mn Stahl für die numerische Simulation von Warmblechumformprozessen
    Um die steigenden Anforderungen im Automobilbereich bzgl. Sicherheit, Reichweite und CO2-Emissionen zu erfüllen, müssen neue Leichtbauwerkstoffe entwickelt werden, die eine optimale Kombination aus Festigkeit und Dehnbarkeit aufweisen. Dieses Forschungsvorhaben befasst sich mit der Entwicklung einer Prozesskette für die Warmumformung von Blechbauteilen aus einem neuartigem Medium Mn Stahl. Dieser bietet im Vergleich zu den etablierten Warmumformstählen prozesstechnische Vorteile wie bspw. eine geringere Erwärmungstemperatur sowie eine geringere Abkühlrate. Neben der Ermittlung grundlegender Prozessparameter zur Erlangung optimaler Bauteileigenschaften liegt der Fokus auf der Charakterisierung und Modellierung des Fließ-, Versagens- und Umwandlungsverhaltens für die numerische Prozesssimulation.
    Year: 2024
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505217238
    Duration: 27 Monate
  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Hochbelastete Bauteile z.B. in Antrieben werden wegen der resultierenden Festigkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit durch Warmumformverfahren hergestellt. Aktuell zielen Fertigungsprozesse auf eine Reduktion von Eigenspannungen ab, da diese zu einem frühzeitigen Bauteilversagen führen können. Forschungsarbeiten haben jedoch gezeigt, dass insbesondere Eigenspannungen mit negativem Vorzeichen die Bauteilperformance steigern können. In diesem Forschungsvorhaben sollen daher vorteilhafte Druckeigenspannungen während des gezielten Abkühlvorgangs aus der Schmiedewärme eingebracht werden. Optimale Prozessparameter werden mit FE-Simulationen bestimmt und die Ergebnisse experimentell anhand von Lebensdauerversuchen validiert.
    Year: 2024
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 530125423
    Duration: 30 Monate
  • Bauteilvariation in der Herstellung von Hybridverbunden durch freikinematisches Umformen
    Der hybride Materialleichtbau ermöglicht neue Konstruktionsmöglichkeiten für Strukturbauteile. Mit dem freikinematischen Umformen wird die bestmögliche Kombination unterschiedlicher Materialien unter wirtschaftlichen Produktionsbedingungen erforscht. Ebenso wird die Beeinflussung der Bauteilgeometrie durch die Anpassung der Werkzeugbahn und die Erzeugung einer Werkzeuggeometrie für Bauteilvarianten methodisch gelöst.
    Year: 2023
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 318620418
  • Allgemeingültige Modellierung der Werkstoff- und Oberflächenveränderungen für die FEM-Simulation des Gesenkschmiedens von Kohlenstoffstählen
    Zunder beeinflusst maßgeblich die Prozesse der Warmmassivumformung. Um die Qualität numerischer Simulationen von Warmmassivumformprozessen zu verbessern, ist daher auch die Zunderkinetik sowie Auswirkung von Zunder zu berücksichtigen. Hierfür werden die Zunderentstehung, das resultierende Tribo-System und die Zunderschädigung zunächst grundlegend in experimentellen Versuchen untersucht und anschließend durch zu entwickelnde Modelle in die numerische Simulation eingebunden.
    Year: 2022
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 316273316
  • Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten für die numerische Auslegung von Verbundschmiedeprozessen
    Das Verbundschmieden artfremder Werkstoffe stellt hinsichtlich der unterschiedlichen Umformtemperaturen der Werkstoffe eine Herausforderung dar. Diese liegt darin, dass die vorliegenden Temperaturen an den Kontaktflächen der Halbzeuge maßgeblich das Umformergebnis und die Ausbildung intermetallischer Phasen beeinflussen. Deshalb wird im Rahmen dieses Projekts, die vorliegenden Temperaturen der Halbzeuge und der Werkzeuge durch Ermittlung des Wärmeübergangskoeffizienten identifiziert, um das Umformergebnis des Verbundschmiedeprozesses genauer numerisch vorhersagen zu können.
    Year: 2022
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - 496068488
    Duration: 2 Jahre
  • FE-Modellierung der Halbwarmumformung von 7000er Aluminiumblech und Voraussage der Bauteileigenschaften nach der Auslagerung mit KNN
    Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die numerische Modellierung der Halbwarmumformung (HWU) von 7000er Aluminiumlegierungen unter Berücksichtigung relevanter Einflüsse wie dem temperaturabhängigem Fließ-, Verfestigungs- und Versagensverhalten sowie der Reibung und dem Wärmeübergang. Der Einfluss einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) auf die mechanischen Bauteileigenschaften, welche sich an die Umformung anschließt und im Automobilbau üblich ist, wird durch künstliche neuronale Netze (KNN) abgebildet. Als Ergebnis steht ein detailliertes Simulationsmodell zur Abbildung der HWU von 7000er Aluminium inklusive der Berücksichtigung einer KTL mittels KNN zur Verfügung.
    Year: 2021
    Funding: Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (iGF) – Fördernummer 21645N
  • Ortsabhängige Modellierung von Reibwerten in Abhängigkeit von Kontaktdruck und Gleitweg in der Massivumformung
    Aktuell werden in konventionellen FE-Simulationen von Gesenkumformprozessen konstante Reibbedingungen angenommen. Extreme Prozessgrößen, wie ein hoher Kontraktdruck und lange Gleitwege, führen jedoch in der Realität zu sich lokal und zeitlich verändernden Reibzuständen. Im Vorhaben wird daher eine neue Reibmodellierung entwickelt, die auf Basis experimenteller Daten eine realitätsnahe Berücksichtigung des Schmierzustands im Rahmen einer FE-Simulation erlaubt
    Year: 2021
    Funding: Forschungsgesellschaft Stahlverformung (FSV) - IGF-Fördernummer 21648N
  • Verbesserte FE-Simulation des Scherschneidprozesses durch eine temperatur- und dehnratenabhängige Erweiterung des MMC-Modells
    Da die Prozessauslegung des Scherschneidens bisher durch zeit- und kostenintensiven experimentellen Versuchsreihen erfolgte, ist das Ziel des Forschungsvorhabens eine Verbesserung der Finite Elemente (FE) Simulation eines Scherschneidprozesses, insbesondere hinsichtlich der Abbildung der resultierenden Schnittkantengeometrie. Dafür wird zunächst ein Modellversuch ausgelegt, welcher die Durchführung von quasistatischen Scherschneidversuchen am servoelektrischen Stanzautomat Schuler MSC 2000 ermöglicht. Zur Ermittlung der dehnraten- und temperaturabhängigen Materialparameter sowie der Schädigungsparameter werden sowohl quasistatische und hochgeschwindigkeits-Zugversuche als auch quasistatische Scherzugversuche durchgeführt. Zur Analyse des Materialeinflusses werden verschiedene Stahlwerkstoffe wie der Tiefziehstahl DC04 oder der Edelstahl 1.4301 untersucht. Ferner erfolgen die Implementierung des Fließverhaltens und des modifizierten Mohr-Coulomb-Versagensmodelles (MCC) mittels einer Subroutine in die FE-Software Abaqus/Explicit. Anschließend werden die Scherschneidprozesse mit dem verbesserten Simulationsmodell berechnet und analog dazu der Modellversuch des Scherschneidens auf dem Stanzautomaten durchgeführt. Die numerischen Ergebnisse werden abschließend den experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt.
    Year: 2021
    Funding: Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 199808648
  • AgaPolCo - Vereinigung von Einzelprozessen in der Herstellung von rumpfschalen und zugehörigen Komponenten zur Effizienzsteigerung von Flugzeugstrukturen
    Die Herstellung von Flugzeugrumpfschalen durch inkrementelles Biegen soll auf komplexe Strukturen mit leicht sphärischen Geometrien erweitert werden. Das abgeleitete Ziel besteht darin, zunächst durch numerische Modelle das Prozessverständnis zu vertiefen. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse soll mittels FE Simulationen sowie einer geeigneten Metamodellierung ein Konzept zur Herstellung sphärischer Rumpfschalen entwickelt werden.
    Year: 2021
    Funding: Förderung: Investitions- und Förderbank Niedersachsen (Nbank) – Antragsnummer ZW1-80159743
  • HyFiVe – „Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen“
    In Kooperation mit vier Industrieunternehmen sowie drei weiteren Forschungseinrichtungen wird im Rahmen dieses Verbundprojektes eine Bauteil- und Prozessstrategie zur großserienfähigen Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen entwickelt. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei die Herstellung einer Batteriegehäusestruktur für den Automobilbau.
    Year: 2020
    Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Tiefziehen durch zusätzliche Krafteinleitung
    Die Prozessgrenzen beim Tiefziehen können durch das Einbringen einer zusätzlichen Kraft im Boden des Tiefziehteils erweitert werden. Um eine numerische Auslegung und Optimierung des Prozesses zu ermöglichen, wird im Rahmen dieses Projektes das Versagensverhalten von zwei hochfesten Stählen mittels eines spannungsbasierten Versagensmodells charakterisiert und bei der Tiefziehsimulation berücksichtigt. Dadurch soll der Einfluss der zusätzlichen Kraft auf die Entstehung von Reißern untersucht und die simulationsgestützte Prozessauslegung optimiert werden.
    Year: 2020
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 212270168
  • Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Ermüdungslebensdauer von hoch belasteten Warmumformwerkzeugen auf Basis fortschrittlicher Werkstoffmodelle
    Das Ziel des Projekts besteht darin, ein Konzept zur rechnergestützten Lebensdauerbewertung von Werkzeugen der Warmmassivumformung zu entwickeln. Das Konzept soll es ermöglichen bei werkzeugtypischen Beanspruchungsbedingungen Verformung und Schädigung von Werkzeugstählen zu beschreiben, so dass eine verbesserte Auslegung der Werkzeuge hinsichtlich der zu erwartenden Belastungszyklen möglich ist.
    Year: 2020
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 244928365
  • Sonderforschungsbereich 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“
    Das Ziel der dritten Förderperiode im Teilprojekt A01 des SFB 1153 liegt in der Erhöhung der Prozesssicherheit und der Robustifizierung der Tailored-Forming-Prozesskette zur Herstellung hybrider Bauteile. Dazu werden die Forschungsschwerpunkte der Prozessentwicklung und der Modellierung, um den neuen Schwerpunkt der Prozessüberwachung erweitert.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 TP A1 - Fördernummer 252662854
  • Verbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen
    Im Rahmen des Projektes soll eine neue Versuchsmethodik entwickelt werden, die eine verbesserte Charakterisierung von Schädigungskennwerten für unterschiedliche Spannungszustände von hochfesten Stahlblechwerkstoffen ermöglicht. Mit Hilfe dieser Methodik soll die Genauigkeit spannungsbasierter Schädigungsmodelle erhöht werden, um das Umformpotential von hochfesten Stahlblechwerkstoffen besser ausnutzen zu können.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)– Fördernummer 405334714
  • Grundlegende Untersuchungen von gradientenabhängigen nitrierten Schmiedewerkzeugen in der Warmmassivumformung unter zyklischen thermomechanischen Beanspruchungen
    Im Bereich der Warmmassivumformung unterliegen die formgebenden Werkzeugkomponenten einem komplexen Belastungskollektiv. Dieses setzt sich zusammen aus mechanischen, tribologischen, thermischen und chemischen Beanspruchungskomponenten. Im Rahmen des Projektes soll daher eine Modellierungstechnik zur numerischen Verschleißberechnung nitrierter und wärmebehandelter Schmiedewerkzeuge ausgearbeitet werden.
    Year: 2019
    Funding: DFG BE Fördernummer 1691/229-1
  • Numerische Abbildung der Warmmassivumformung mit integrierter Wärmebehandlung unter Berücksichtigung des Einflusses veränderlicher Spannungszustände auf das umwandlungsplastische Dehnverhalten
    Die Herausforderung dieses Projektes besteht in der Weiterentwicklung eines numerischen Berechnungsmodells zur Vorhersage der Eigenspannungs- und Verzugsentwicklung, um die Prozesssimulation hinsichtlich der Umformung verzuganfälliger Massivbauteile zu optimieren. Dazu gehört die Implementierung eines Umwandlungsplastizitätsmodells auf Grundlage der Gefügeentwicklung, das eine Rückspannung berücksichtigt
    Year: 2019
    Funding: DFG-GEPRIS Fördernummer: 212963651
  • Ermittlung der Umformgrenzen von martensitischen Chromstählen in der Warmblechumformung
    Das Ziel dieses Forschungsvorhaben liegt in der simulativen Abbildung der Warmumformung des martensitischen Chromstahls 1.4034 unter Berücksichtigung des Formänderungsvermögens bei erhöhten Temperaturen, der stattfindenden Gefügeumwandlungen und deren Auswirkungen auf die resultierenden Bauteileigenschaften.
    Year: 2018
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 385989694

SFB Tailored Forming

  • Sonderforschungsbereich 1153 – Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming
    Das übergeordnete Ziel des Sonderforschungsbereichs 1153 „Tailored Forming“ ist es, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf der Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen. Im Gegensatz zu bestehenden Herstellungs- und Fertigungsprozessen von hybriden Massivbauteilen werden im SFB 1153 maßgeschneiderte hybride Halbzeuge verwendet, welche vor dem Formgebungsprozess gefügt werden.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 252662854

Umformmaschinen

  • Einrichtassistenzsystem für Transferpressen auf KI-Basis
    Das IFUM und das IMR sind mit einem gemeinsamen Forschungsprojekt “Einrichtassistenzsystem für Transferpressen auf KI-Basis” am DFG-Schwerpunktprogramm SPP 2422 beteiligt. Die im Rahmen des Projektes zu beantwortende Forschungsfrage ist, ob Prozessdaten kombiniert mit domänenspezifischem Wissen derart aufbereitet und genutzt werden können, dass mit einer messdatengetriebenen Modellierung impliziter Prozesszusammenhänge unter Einsatz KI-basierter Methoden die Lücke zwischen bestehenden Modellierungsansätzen und der Realität geschlossen werden kann.
    Year: 2023
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SPP2422 (Projektnummer 500936349)
  • Reduktion der Schallemission von Schneidpressen
    Das Scherschneiden von innovativen Werkstoffen hoher Festigkeit geht mit erhöhten Schalldruckpegeln einher. Der entstehende Lärm kann zu gesundheitlichen Schäden sowie zur Beeinträchtigung der Produktivität führen, weswegen eine Dauerlärmgrenze vorgeschrieben ist. Derzeitige Maßnahmen zur Lärmminderung wie Schallschutzkabinen oder Schnittschlagdämpfer sind in der Regel kosten- und wartungsintensiv und schränken den Betriebsbereich oder die Zugänglichkeit ein. Im Rahmen des Projektes wird daher eine alternative Methode zur Schallreduktion an Schneidpressen erforscht, bei welcher mittels einer aktiven Einflussnahme am Maschinengehäuse dessen Schwingungen gezielt entgegengewirkt wird. Hierzu wird ein geeignetes, auf Basis von Simulationen ausgelegtes und intelligent geregeltes Aktorsystem angestrebt.
    Year: 2021
    Funding: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 21753N
  • Linear angetriebene Hybridaktorik zur umformtechnischen Fertigung komplexer Bauteile
    In einer ersten Projektphase wurde Grundlagenwissen über den Einsatz eines aus Linearmotoren und Elektromagneten kombinierten Pressenhauptantriebs zur Herstellung kleiner Stanz-, Zieh- und Biegebauteile erarbeitet. Im Folgevorhaben werden die sich daraus ergebenen Herausforderungen und ungelösten Fragestellungen adressiert, welche insbesondere bei der Fertigung komplexer Bauteile mit hoher Qualität und Ausbringungsrate im Folgeverbund aufkommen.
    Year: 2021
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer KR3718/3-1
  • Lebensdauer additiv hergestellter Produktionsmittel für die umformtechnische Fertigung
    Im Rahmen dieses Forschungsprojekt wird die Verwendung von additiv gefertigten Bauteilen für Maschinen der Umformtechnik untersucht. Hierzu werden die auftretenden Belastungspfade und Beanspruchungsarten für repräsentative Bauteile mittels hybrider Simulationen ermittelt und auf geeigneten Prüfständen nachgebildet sowie die Einflüsse auf die Lebensdauer der Bauteile erforscht. Das Projekt läuft in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Konstruktion und Fertigung der Technische Universität Cottbus-Senftenberg.
    Year: 2020
    Funding: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) - Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 21219 BG/1
  • Modellgestützte Diagnose auf Basis von Betriebsgrößen in Umformmaschinen
    Die geringe Maschinenverfügbarkeit ist eine dominierende und teure Herausforderung in blechverarbeitenden Betrieben. Sechzig Prozent der Maschinenausfallzeiten sind dabei auf eine technische Störung, vor allem in der Sensorik oder in den Kraftübertragungselementen, zurückzuführen. Mit dem Ziel, den verfügbaren Informationsgehalt für die Diagnosezwecke möglichst effizient zu nutzen, wird in diesem Vorhaben eine intelligente Methode vorgeschlagen und erforscht. Den Kern der Methode bildet ein künstliches neuronales Netzwerk, welches auf Basis geeigneter Maschinenmodelle trainiert wird.
    Year: 2020
    Funding: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
  • Bauteilbezogene Erfassung und Analyse umformtechnischer Prozessdaten
    Im Rahmen des Projektes wird ein System zur bauteilbezogenen Akquise, Ablage und Auswertung von Prozessdaten in einer Cloud-Datenbank aufgebaut. Das System ermöglicht eine Zuordnung anfallender Prozessdaten zu einzelnen Bauteilen, auf dessen Basis gezielte Ursachenforschung bei Produktbeanstandungen betrieben werden kann. Darüber hinaus können mit Hilfe der akquirierten Daten Maßnahmen zur Prozessoptimierung abgeleitet und Fertigungsschwankungen während der Produktion automatisiert erkannt werden.
    Year: 2019
    Funding: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung
  • PhoenixD - Simulation, Fabrikation und Anwendung optischer Systeme
    Die Entwicklung und Validierung einer alternativen Prägevorrichtung zur präzisen Übertragung von diffraktiven Strukturen, wie beispielsweise Hologramme oder optische Gitter. Neben einer hohen Positionierungsgenauigkeit, soll die Vorrichtung ebenfalls hoch Prägekräfte bereitstellen. Dies führt zu einer Erweiterung des Materialspektrums beim Präzisionsprägen von Strukturen im sub-Mikrometerbereich und folglich zur Erschließung neuer Anwendungsbereiche.
    Year: 2019
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - EXC 2122, Fördernummer 390833453
  • Autoadaptive Gründung für energiegebundene Umformmaschinen
    Energiegebundene Umformmaschinen wie Schmiedehämmer können aufgrund schlagartig aufgebrachter Prozesskräfte zum Schwingen angeregt werden. Dies kann sich vor allem negativ in Form von heftigen Erschütterungen der Maschinenumgebung bemerkbar machen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll daher ein autoadaptives Dämpfungssystem auf Basis magnetorheologischer Flüssigkeiten entwickelt werden, welches eine an die jeweiligen Belastungszustände optimierte Dämpfung ermöglicht.
    Year: 2019
    Funding: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20808N
  • Warmbeschnitt von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen in mehrstufigen Prozessen
    Ein enormes Potenzial für die Herstellung höchstfester Karosseriestrukturbauteile bei gleichzeitiger Reduzierung der Fahrzeugmasse bietet der Einsatz von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen. Der Warmbeschnitt als trennendes Fertigungsverfahren ermöglicht eine hohe Ausbringungsrate bei geringen bauteilbezogenen Kosten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Einflüsse von unterschiedlichen Prozessparametern beim Warmschneiden auf die Bauteilqualität erforscht.
    Year: 2017
    Funding: Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19604 N

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