Transfer eines Prozessmodells zur Online-Optimierung von Freiformschmiedungen großer Blöcke

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 182620786

Im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP 1204 konnten in den bisherigen Arbeiten des Teilprojekts verschiedene Modelle zur Berechnung der Formänderungs-, Temperatur- und Gefügeverteilung entwickelt werden. Anhand von FEM Referenzversuchen wurde exemplarisch nachgewiesen, dass bereits diese Modelle die Zielgrößen entlang der Kernfaser des Schmiedeblocks unter Nutzung gemessener Prozessgrößen recht genau berechnen können. Aufgrund der sehr kurzen Berechnungszeit sind die Modelle grundsätzlich für eine Online-Berechnung geeignet. Schwerpunkte der geplanten weiteren grundlagenorientierten Arbeiten im SPP sind die Verbesserung der 1D-Modellierung, die Erweiterung auf 2D-Modellierung und Untersuchungen zur Nutzung von Optimierungsalgorithmen als Basis für eine Online-Prozessoptimierung.Demgegenüber sollen im hier beantragten Transferprojekt die Voraussetzungen für eine industrielle Anwendung der Modelle geschaffen und erprobt werden. Dies erfordert u.a. die Übertragung der Einzelmodelle in ein mit der Steuerung kompatibles Programmsystem sowie die Realisierung intelligenter Schnittstellen zur Anbindung an ein industriell verfügbares Laser-Messsystem und an ein industrielles Stichplanberechnungsmodell. Im Verbund mit den auf diesen Gebieten führenden Industriepartnern soll so, weit über die im Grundlagenprojekt angestrebten Laborschmiedungen hinaus, nicht nur das Rechenmodell offline validiert, sondern der reale Prozess mit Hilfe des Modells geplant und online durchgeführt und dokumentiert werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: SPP 1204: Algorithmen zur schnellen, werkstoffgerechten Prozesskettengestaltung und -analyse in der Umformtechnik
• Beteiligte Institution: Buderus Edelstahl GmbH; Minteq International Inc.; Ferrotron Technologies GmbH; SMS Meer GmbH; VDM Metals International GmbH