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SFB 666:  Integrale Blechbauweisen höherer Verzweigungsordnung - Entwicklung, Fertigung, Bewertung

Fachliche Zuordnung Maschinenbau und Produktionstechnik
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Mathematik
Förderung Förderung von 2005 bis 2017
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 13000367
 
Erstellungsjahr 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Technische Lösungen für aktuelle, herausfordernde Problemstellungen zu finden, ist eine der wichtigsten Antriebsfaktoren für Schaffung von Innovationen. Die Gestaltungsaufgaben sind besonders anspruchsvoll, wenn nicht nur hinreichende, sondern bestmögliche Lösungen unter Berücksichtigung aller relevanten Randbedingungen und Anforderungen zu erarbeiten sind. Bislang angewandte Produktentwicklungsmethoden vernachlässigen einen besonders wichtigen Treiber für Produktentwicklungen weitgehend: Fertigungstechnologien. Anhand zahlreicher Fallstudien wurde in den Arbeiten des SFB 666 gezeigt, dass fertigungstechnisches Wissen für die Produktentwicklung außerordentlich wichtig ist, um optimale technische Lösungen zu finden. Dieses Wissen steht jedoch den Produktentwicklern meist nicht in nutzbarer Form zur Verfügung. Daher werden viele Möglichkeiten zur Nutzung fertigungsinduzierter Eigenschaften nicht ausgeschöpft. Ausgehend von den neuartigen Spaltprofilierverfahren und Kombinationen mit bekannten Fertigungsverfahren, konnten im Rahmen des Sonderforschungsbereichs faszinierende Gestaltungsmöglichkeiten für Produkte aus Blech systematisch erschlossen werden. Damit wurde das gesamtheitliche Ziel des SFB 666 umfassend erreicht: Die Schaffung eines durchgehend formalisierten Ansatzes zur Ausschöpfung technologischen Potenzials neuer Verfahren für eine optimierte Produktgestaltung. Innerhalb der Förderperioden des SFB 666 wurde stufenweise ein neuer Ansatz für eine integrierte algorithmenbasierte Produkt- und Prozessentwicklung erarbeitet, der nun erstmals eine umfassende Betrachtung von Produkt- und Prozesseigenschaften mit Hilfe mathematischer Algorithmen ermöglicht. Für die im SFB 666 angestrebte integrale Herstellung von dünnwandigen verzweigten Tragstrukturen aus höherund höchstfesten Blechen ohne Materialdopplung in einer kontinuierlichen Fließfertigung bei Raumtemperatur, wurden umfassende Verfahrens- und Methodenentwicklungen sowie Validierungen durchgeführt. Erfolgreich konnten die Verfahrenspotenziale der Walzverfahren Spaltprofilieren und Spaltbiegen entwickelt und durch Kombinationen mit spanenden und biegenden Prozessen zu gänzlich neuen Designmöglichkeiten für Profilbauteile überführt werden. Dies schließt auch langlebige und reversible Profilverbindungen, in denen die hochverfestigten Profilverzweigungen gezielt in den Verbindungszonen positioniert wurden, mit ein. Ausgehend von den Wirkmechanismen des Spaltprofilierens, konnten in materialwissenschaftlichen Untersuchungen wertvolle Erkenntnisse zu severe plastic deformation (SPD) Verfahren erarbeitet werden. Insbesondere durch die Kopplung mit Untersuchungen zur Betriebs- und Wälzfestigkeit gelang es, die vorteilhaften Eigenschaftsveränderungen durch die hochgradige plastische Deformation zu quantifizieren. Mit dem im Sonderforschungsbereich erarbeiteten flexiblen Spaltprofilieren steht nun eine hinsichtlich ihrer Produktund Prozessflexibilität herausragende Fertigungstechnologie bereit. Die Arbeiten im Sonderforschungsbereich folgten in den einzelnen Förderperioden einer durchgängig gestalteten Forschungsroadmap mit steigenden Ansprüchen an geometrische Komplexität, zu optimierende Funktionalitäten und Modellierungstiefe. Zahlreiche im Sonderforschungsbereich tätige WissenschaftlerInnen, konnten sich durch die anspruchsvollen und interdisziplinären Aufgabenstellungen wissenschaftlich entscheidend weiterqualifizieren und besetzen heute anspruchsvolle Positionen in Wirtschaft und Wissenschaft. Die Ergebnisse des SFB sind in einer gemeinsamen Buchveröffentlichung dokumentiert.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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