Einsatz der Schnellen Mikrostrukturanalyse (SMA) zur Qualitätssicherung und Prozessoptimierung bei der Drahtherstellung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Rudolf Kawalla; Professor Dr. David Rafaja
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232633026

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogrammes 1204 wurde eine schnelle Mikrostrukturanalyse-Methode (SMA) für den Qualitätssicherungskomplex von Umformprozessen entwickelt und an ausge-wählten Modellwerkstoffen anhand der durchgängigen Prozesskette zur Herstellung von Stahldraht zunächst unter Laborbedingungen erprobt. Sie basiert auf dem Verfahren der Röntgenbeugung (XRD). Hierbei werden die Umformparameter gemeinsam mit den Ergebnissen der SMA, den Resultaten aus den konventionellen Mikrostrukturanalysemethoden sowie den mechanischen Werkstoffeigenschaften in einer Datenbank zusammengefasst. Auf deren Basis ist eine Korrelation der Messergebnisse der SMA mit den Gefüge-Eigenschaftsmerkmalen des untersuchten Werkstoffzustandes im Anwendungsfall möglich.Ziel des Transferprojektes ist es, diese entwickelten Mikrostrukturmodelle in der Praxis zu verifizieren, um eine Übertragung sowie Weiterentwicklung auf industrielle Maßstäbe vornehmen zu können. Mit Hilfe dieser Struktur-Eigenschaftskorrelationen aus der Datenbank soll die Methode auf weitere aus-gewählte Werkstoffe mit Praxisrelevanz angewandt werden. Hauptschwerpunkt soll die weitere Ent-wicklung und Anpassung von schnellen Methoden zur Optimierung von komplexen Mikrostrukturmo-dellen bezogen auf die gesamte Prozesskette mit ihren Teilprozessen sein. Dabei sollen die Modelle einerseits eine realistische Grundlage für Werkstoffmodellierungen und Umformprozesssimulationen darstellen, andererseits sollen sie zur Optimierung der Prozessparameter bei Umformprozessen in der Praxis genutzt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen (Transferprojekt)
• Beteiligte Institution: Arcelor Mittal Hamburg GmbH; Brand KG; WDI - Westfälische Drahtindustrie GmbH; Werk Rothenburg